BR112016008673B1 - METHOD TO ACHIEVE A FAST RESPONSE TIME OF A POLYCARBOXYLATE ETHER POLYMER IN A CONCRETE MIXTURE - Google Patents

METHOD TO ACHIEVE A FAST RESPONSE TIME OF A POLYCARBOXYLATE ETHER POLYMER IN A CONCRETE MIXTURE Download PDF

Info

Publication number
BR112016008673B1
BR112016008673B1 BR112016008673-2A BR112016008673A BR112016008673B1 BR 112016008673 B1 BR112016008673 B1 BR 112016008673B1 BR 112016008673 A BR112016008673 A BR 112016008673A BR 112016008673 B1 BR112016008673 B1 BR 112016008673B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
concrete
polymer
cement
pce
mixture
Prior art date
Application number
BR112016008673-2A
Other languages
Portuguese (pt)
Other versions
BR112016008673A2 (en
Inventor
Byong-Wa Chun
Kati Hazrati
Eric P. Koehler
Romain Faivre
Original Assignee
Gcp Applied Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gcp Applied Technologies Inc filed Critical Gcp Applied Technologies Inc
Publication of BR112016008673A2 publication Critical patent/BR112016008673A2/pt
Publication of BR112016008673B1 publication Critical patent/BR112016008673B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/02Controlling the operation of the mixing
    • B28C7/022Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/12Supplying or proportioning liquid ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/10Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/18Polyesters; Polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0032Controlling the process of mixing, e.g. adding ingredients in a quantity depending on a measured or desired value
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0096Provisions for indicating condition of the compositions or the final products, e.g. degree of homogeneous mixing, degree of wear

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

tempo de resposta rápido em sistemas de monitoramento de abatimento. a presente invenção fornece um método e sistema de resposta rápida em que um ou mais polímeros de éter policarboxilato do tipo de favo (pce), que têm um coeficiente de adsorvidade acumulativa na faixa de 40% a 75%, são empregados como misturas por adição fluidizantes dosadas no concreto através de, e em sistemas de monitoramento e controle de abatimento automatizados que monitoram e ajustam iterativamente o abatimento da mistura de concreto.fast response time in slump monitoring systems. The present invention provides a rapid response method and system in which one or more honeycomb-type polycarboxylate ether (pce) polymers, which have a cumulative adsorbity coefficient in the range of 40% to 75%, are employed as addition mixtures. fluidizers dosed into the concrete through, and in automated slump monitoring and control systems that iteratively monitor and adjust the slump of the concrete mix.

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[001] A presente invenção refere-se à fabricação e processamento de composições cimentícias hidratáveis, tais como concreto e, mais particularmente, a um método e sistema para alcançar um tempo de resposta rápido com o uso de disper- santes de cimento de polímero à base de éter policarboxilato que têm um coeficiente de adsorvidade acumulativa de 40% a 75% e possibilitam que sistemas de monitoramento de abaixamento operem mais rápido e de modo mais eficaz, especificamente quando operam em modos iterativos que podem, de outro modo, degradar o concreto entregue.[001] The present invention relates to the manufacture and processing of hydratable cementitious compositions, such as concrete, and more particularly, to a method and system for achieving rapid response time with the use of polymer cement dispersants. polycarboxylate ether base that have a cumulative adsorbity coefficient of 40% to 75% and enable slump monitoring systems to operate faster and more effectively, specifically when operating in iterative modes that may otherwise degrade concrete delivered.

Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention

[002] O termo "tempo de resposta", conforme usado no presente documento, se refere ao tempo de mistura ou energia de mistura necessárias para obter um abaixamento "alvo" (nível ou estado de fluidez desejado) de concreto úmido em um tambor de mistura giratório. O tempo de resposta é frequentemente descrito em termos do número de revoluções de tambor de mistura necessário para que o concreto úmido obtenha um abaixamento alvo após uma mistura por adição fluidizante ser dispensada dentro do tambor de mistura.[002] The term "response time", as used herein, refers to the mixing time or mixing energy required to achieve a "target" slump (desired level or fluidity state) of wet concrete in a drum of rotary mixing. Response time is often described in terms of the number of mixing drum revolutions required for the wet concrete to achieve a target slump after a fluidizing addition mix is dispensed into the mixing drum.

[003] Um caminhão de entrega de concreto de mistura pronta pode precisar girar o tambor de mistura por 15 a 20 revoluções ou mais a fim de misturar dispersan- tes do tipo de sulfonato de naftaleno ou água uniformemente por toda uma carga de concreto antes que o abaixamento alvo seja obtido. Os superplastificantes do tipo de policarboxilato podem exigir 50 a 70 ou mais revoluções do tambor de mistura de concreto antes de obter uma dispersão completa e uniforme na carga de mistura de concreto. Esse comportamento exige planejamento e perspectiva consideráveis na entrega de concreto que tem um abaixamento desejada na ocasião de despejamento.[003] A ready mix concrete delivery truck may need to rotate the mixing drum for 15 to 20 revolutions or more in order to mix naphthalene sulfonate or water type dispersants evenly throughout a load of concrete before the target drawdown is achieved. Polycarboxylate type superplasticizers may require 50 to 70 or more revolutions of the concrete mixing drum before achieving complete and uniform dispersion in the concrete mixing charge. This behavior requires considerable planning and perspective in delivering concrete that has a desired slump at the time of pouring.

[004] Embora o caminhão de entrega de concreto se desloque na estrada até o local de despejamento, o máximo de revoluções por minuto (rpm) do tambor de mistura é cerca de 4 a 5 rpm. Quando o caminhão está estacionário (estacionado), o tambor de mistura de concreto carregado pode girar a uma taxa máxima de aproximadamente 20 a 40 rpm. Se for buscado alcançar um abaixamento alvo (um nível de abaixamento especificado) durante o deslocamento e antes que a carga de mistura chegue ao local de despejamento, pode ser necessário introduzir um superplastifi- cante de policarboxilato no tambor de mistura de concreto cerca de 20 minutos ou mais antes de chegar ao local de despejamento/construção a fim de que haja tempo de processamento suficiente para alcançar o abaixamento alvo. Alternativamente, quando o caminhão de mistura chegar ao local de despejamento/construção, a mistura por adição pode ser introduzida no concreto e a taxa de tambor de mistura pode ser elevada até 20 a 40 rpm enquanto o caminhão está estacionado, de modo que a mistura por adição fluidizante possa ser dispersada de modo misturado uniformemente por toda a carga, teoricamente, em minutos.[004] Although the concrete delivery truck travels on the road to the dump site, the maximum revolutions per minute (rpm) of the mixing drum is around 4 to 5 rpm. When the truck is stationary (parked), the loaded concrete mixing drum can rotate at a maximum rate of approximately 20 to 40 rpm. If a target slump (a specified slump level) is to be achieved during travel and before the mix load reaches the dump site, it may be necessary to introduce a polycarboxylate superplasticizer into the concrete mixing drum for approximately 20 minutes. or more before reaching the dump/build site so that there is sufficient processing time to reach the target drawdown. Alternatively, when the mixing truck arrives at the dump/construction site, the add-on mix can be introduced into the concrete and the mixing drum rate can be increased up to 20 to 40 rpm while the truck is parked so that the mix by fluidizing addition can be dispersed uniformly throughout the batch, theoretically, in minutes.

[005] Entretanto, os caminhões de entrega de concreto exigem tipicamente 50 a 70 rotações do tambor de mistura, ou mais, antes que uma medição de abaixamento precisa seja obtida, de acordo com a prática atual. Antes que sistemas de monitoramento de abaixamento a bordo estivessem disponíveis, o abaixamento de concreto era medido com o uso de procedimento de cone de abaixamento padrão em amostra de mistura tomada a partir do misturador. O uso de medição de cone de abaixamento no local de trabalho ainda é prática comum, visto que a indústria lida com diversas variáveis - temperatura, hidratação e umidade, ambiente, qualidade do dia para materiais de dia - que podem prejudicar o monitoramento e dosagem química precisos, mesmo quando sistemas de monitoramento de abaixamento automatizados são usados.[005] However, concrete delivery trucks typically require 50 to 70 rotations of the mixing drum, or more, before an accurate slump measurement is obtained, according to current practice. Before onboard slump monitoring systems were available, concrete slump was measured using the standard slump cone procedure on a sample of mix taken from the mixer. The use of slump cone measurement in the workplace is still common practice as the industry deals with a number of variables - temperature, hydration and humidity, environment, day quality for day materials - that can impair chemical monitoring and dosing. accurate, even when automated sag monitoring systems are used.

[006] Na Patente no U.S. 8.058.377 B1 expedida em 14 de novembro de 2011 e de propriedade comum da presente cessionária, Goc-Maciewjeska et al. são revelados dispersantes de polímero de policarboxilato que contêm fosfato que contêm grupos de monoéster, diéster e triéster em razões molares específicas para alcançar uma "dispersibilidade de mistura interna rápida" em comparação com dispersantes de polímero de policarboxilato que não contêm grupos de fosfato. Tais polímeros que contêm fosfato conferem um abaixamento “inicial” aprimorado, assim como uma “retenção” de abaixamento à mistura de concreto. Goc-Maciewjeska et al. acreditava que a dispersibilidade de mistura de tais polímeros seria "particularmente útil em caminhões de entrega de mistura pronta ou em operações de batelada em usina, por meio das quais "o tempo pode ser economizado por meio da habilidade de o dispersante de polímero se tornar uniformemente distribuído por toda uma mistura de concreto em menos tempo, em comparação com os polímeros de policarboxilato que não contêm grupos de fosfato" (Consulte o documento no U.S. 8.058.377 coluna 2, II. 23 a 29).[006] In the U.S. Patent 8,058,377 B1 issued on November 14, 2011 and jointly owned by the present assignee, Goc-Maciewjeska et al. Disclosed are phosphate-containing polycarboxylate polymer dispersants that contain monoester, diester, and triester groups in specific molar ratios to achieve "rapid internal mix dispersibility" compared to polycarboxylate polymer dispersants that do not contain phosphate groups. Such phosphate-containing polymers impart improved “initial” slump as well as slump “hold” to the concrete mix. Goc-Maciewjeska et al. believed that the blend dispersibility of such polymers would be "particularly useful in ready-mix delivery trucks or in plant batch operations, whereby "time can be saved through the ability of the polymer dispersant to become uniformly distributed throughout a concrete mix in less time compared to polycarboxylate polymers that do not contain phosphate groups" (See document in U.S. 8,058,377 column 2, II. 23 to 29).

[007] Goc-Maciewjeska et al. explicou que essa " dispersibilidade de mistura relativamente mais rápida será altamente útil em sistemas de misturador automatizados em que o abaixamento de concreto é monitorada dentro de um misturador de tambor giratório e ajustado através da dosagem de um agente de modificação de re- ologia (por exemplo, mistura por adição química, tal como um superplastificante ou redutor de água) para dentro da mistura." (Consulte o documento U.S. 8.058.377 na coluna 2, linhas 30 a 35). É explicado adicionalmente que após a dosagem da mistura por adição e a mistura do concreto, a energia necessária para virar o misturador é monitorada até que a curva de energia se torne plana ao longo do tempo, indicando, assim, que a dose foi dispersada uniformemente dentro da mistura. Constatou-se que determinados polímeros que contêm fosfato são dispersados mais rapidamente na mistura de concreto em comparação com os polímeros de policarboxilato que não contêm tais grupos de fosfato, encurtando, assim, o tempo necessário nas operações de monitoramento de abaixamento automatizadas. (Consulte o documento U.S. 8.058.377 na coluna 2, linhas 35 a 42).[007] Goc-Maciewjeska et al. explained that this "relatively faster mix dispersibility will be highly useful in automated mixer systems where concrete slump is monitored within a rotating drum mixer and adjusted through the dosage of a rheology modifying agent (e.g. , mixing by chemical addition, such as a superplasticizer or water reducer) into the mixture." (See U.S. document 8,058,377 in column 2, lines 30 to 35). It is further explained that after dosing the admixture mix and mixing the concrete, the energy required to turn the mixer is monitored until the energy curve flattens out over time, thus indicating that the dose has been dispersed evenly. inside the mix. Certain phosphate-containing polymers have been found to disperse more quickly in the concrete mix compared to polycarboxylate polymers that do not contain such phosphate groups, thus shortening the time required in automated slump monitoring operations. (See U.S. document 8,058,377 in column 2, lines 35 to 42).

[008] Há uma necessidade de um tempo de resposta rápido (dispersibilidade de "mistura interna") para polímeros fluidizantes de policarboxilato usados em sistemas automatizados que medem a energia necessária para virar o tambor de mistura giratório até que a curva de energia se torne plana ao longo do tempo (indicando, assim, que a dose de mistura por adição está uniformemente dispersada na mistura), visto que a dosagem e o monitoramento são realizados de modo iterativo, que estende o tempo teórico de mistura interna para a dosagem de mistura por adição fluidizante no concreto. Uma primeira dose de mistura por adição é dispensada no concreto e a abaixamento é monitorada através do sistema automatizado ao longo do tempo (isto é, ao longo de diversas revoluções de tambor de mistura) e, então, as leituras de dados de abaixamento são comparadas com dados pré-registrados armazenados na memória acessível por processador; e, em seguida, uma ou mais doses subsequentes da mistura por adição fluidizante são dispensadas no concreto em que uma discrepância é detectada através do sistema entre os níveis de abaixamento real e alvo; e, em seguida, a carga de concreto é novamente monitorada ao longo de revoluções de tambor adicionais, até que o abaixamento alvo seja obtida. Se uma discrepância suficiente continuar a existir, o processo pode ser repetido uma ou mais vezes. Tais sistemas de monitoramento de abaixamento automatizados são revelados, por exemplo, nas Patentes no U.S. 8.311.678 e no U.S. 8.491.717 (Verifi, LLC), incorporadas ao presente documento, a título de referência.[008] There is a need for fast response time ("internal mixing" dispersibility) for polycarboxylate fluidizing polymers used in automated systems that measure the energy required to turn the rotating mixing drum until the energy curve becomes flat. over time (thus indicating that the blend dose by addition is evenly dispersed in the mixture), as the metering and monitoring is performed iteratively, which extends the theoretical internal mixing time to the blend metering by fluidizing addition to concrete. A first batch of admixture mix is dispensed into the concrete and the slump is monitored via the automated system over time (i.e. over several mixing drum revolutions) and then the slump data readings are compared. with pre-registered data stored in processor-accessible memory; and then one or more subsequent doses of the fluidizing addition mix are dispensed into the concrete where a discrepancy is detected through the system between the actual and target slump levels; and then the concrete load is again monitored over additional drum revolutions until the target slump is achieved. If a sufficient discrepancy still exists, the process can be repeated one or more times. Such automated slump monitoring systems are disclosed, for example, in U.S. Patents. 8,311,678 and in the U.S. 8,491,717 (Verifi, LLC), incorporated herein by reference.

[009] O "tempo de resposta" não mereceu uma consideração séria como um atributo principal ou até mesmo desejável dos dispersantes de cimento de éter policarboxilato em formato de favo ("PCE") até a presente invenção.[009] "Response time" has not been given serious consideration as a primary or even desirable attribute of honeycomb-shaped polycarboxylate ether ("PCE") cement dispersants until the present invention.

[010] Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer um método e sistema para alcançar um tempo de resposta rápido com o uso de um ou mais dispersantes de cimento de polímero à base de éter policarboxilato que têm um coeficiente de adsorvidade acumulativa de 40% a 75%, possibilitando, assim, que os sistemas de monitoramento de abaixamento operem mais rápido e de modo mais eficaz. Devido ao fato de que os sistemas de monitoramento de abaixamento automatizados devem realizar a amostragem do concreto através da rotação do tambor diversas vezes para realizar a amostragem da energia necessária para girar o tambor e traduzir a mesma para leitura de abaixamento e, em seguida, girar o tambor diversas vezes para misturar internamente uma mistura por adição fluidizante, as inúmeras revoluções de tam-bor podem captar muito ar para dentro da mistura de concreto e também podem so- breaquecer o cimento devido à ação de trituração dos agregados. Dessa forma, para os presentes inventores, alcançar um tempo de resposta rápido é particularmente desejável quando o sistema de monitoramento de abaixamento precisa operar de modo iterativo (monitorar, ajustar abaixamento, monitorar, ajustar abaixamento, etc.), que pode, de outro modo, tender a degradar o concreto entregue.[010] Therefore, it is an object of the present invention to provide a method and system for achieving a fast turnaround time with the use of one or more polycarboxylate ether-based polymer cement dispersants that have a cumulative adsorbity coefficient of 40% to 75%, thus enabling lowering monitoring systems to operate faster and more effectively. Due to the fact that automated slump monitoring systems must sample the concrete by rotating the drum several times to sample the energy required to rotate the drum and translate it into a slump reading and then rotate the drum several times to internally mix a mix by fluidizing addition, the numerous drum revolutions can draw too much air into the concrete mix and can also overheat the cement due to the crushing action of the aggregates. Thus, for the present inventors, achieving a fast response time is particularly desirable when the slump monitoring system needs to operate iteratively (monitor, adjust sag, monitor, adjust sag, etc.), which might otherwise , tend to degrade the delivered concrete.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[011] A presente invenção fornece um método e sistema para alcançar a resposta rápida com o uso de uma mistura por adição fluidizante química que compreende pelo menos um e possivelmente dois ou mais polímero ou polímeros de éter policarboxilato do tipo de favo (doravante "PCE") como os componentes dispersantes de cimento principais, dosados no concreto com o uso de um sistema de monitoramento de abaixamento automatizado.[011] The present invention provides a method and system for achieving rapid response with the use of a chemical fluidizing addition mixture comprising at least one and possibly two or more honeycomb-type polycarboxylate ether polymer or polymers (hereinafter "PCE ") as the main cement dispersing components, dosed into the concrete using an automated slump monitoring system.

[012] Os presentes inventores constataram, surpreendentemente, que a dis- persibilidade de mistura interna de resposta rápida pode ser alcançada com o uso de PCE(s) que têm um coeficiente de adsorvidade acumulativa ("Ac") de 40% a 75% (conforme medido a 25 graus Celsius) quando misturadas em uma mostra de argamassa de cimento em 120 segundos após uma mistura para obter uma pasta fluida cimentícia aquosa, em que a razão de água para cimento é de 0,4 e a quantidade total de PCE(s) dosada no cimento é de 0,03% a 0,5% em peso seco com base no peso do cimento, em que a dosagem de PCE(s) é determinada através de um teste de argamassa por meio do qual a dosagem de PCE administrada é equivalente à que alcança 14% de redução de água na mistura cimentícia. Em outras palavras, a quantidade do(s) polí- mero(s) de PCE usada é a que iria alcançar o aprimoramento de fluidez equivalente à adição de 14% de água adicional à mistura cimentícia.[012] The present inventors have surprisingly found that fast-response internal mix dispersibility can be achieved using PCE(s) that have a cumulative adsorbance ("Ac") coefficient of 40% to 75% (as measured at 25 degrees Celsius) when mixed in a sample of cement mortar within 120 seconds after mixing to obtain an aqueous cementitious slurry, wherein the water to cement ratio is 0.4 and the total amount of PCE (s) dosed into the cement is 0.03% to 0.5% by dry weight based on the weight of the cement, wherein the dosage of PCE(s) is determined through a mortar test whereby the dosage of PCE(s) is of PCE administered is equivalent to that which achieves a 14% reduction of water in the cementitious mixture. In other words, the amount of PCE polymer(s) used is that which would achieve fluidity improvement equivalent to adding 14% additional water to the cementitious mix.

[013] O uso de substancialmente menos do que a adsorvidade de PCE ideal é surpreendente e contraintuitivo, visto que o pensamento convencional é que os PCEs que têm o tempo de resposta mais rápido seriam os polímeros que se fixam às partículas de cimento mais agressivamente. Pensava-se, anteriormente, que os PCEs de tipo de favo, especialmente, com suas unidades de cadeias principais de adsorção e cadeias laterais de polioxietileno hidrofílicas (ou "dentes"), devem trabalhar para dispersar as partículas de modo mais eficaz se as mesmas aderem agressivamente à interface de sólidos-líquido do cimento para alterar o abaixamento inicial através do uso de grupos hidrofílicos para criar uma repulsão dentro da mistura de partícula-água, alcançando, assim, uma fluidez dentro do concreto e, ao mesmo tempo, reduzindo a razão de água para cimento.[013] The use of substantially less than optimal PCE adsorbability is surprising and counterintuitive, as conventional thinking is that PCEs that have the fastest response time would be the polymers that attach to cement particles most aggressively. It was previously thought that honeycomb-type PCEs, especially with their adsorption backbone units and hydrophilic polyoxyethylene side chains (or "teeth"), should work to disperse particles more effectively if they Aggressively adhere to the solid-liquid interface of the cement to alter the initial slump through the use of hydrophilic groups to create a repulsion within the particle-water mixture, thus achieving a fluidity within the concrete while at the same time reducing the ratio of water to cement.

[014] Inesperadamente, os presentes inventores constataram que a resposta rápida, em termos de mistura interna rápida dos PCEs no concreto é mais idealmente obtida, não através do uso de PCEs que têm o impacto mais rápido sobre o abaixamento inicial, mas através do uso de PCEs que, até o presente momento, pode-se considerar que confiram um efeito de aprimoramento de abaixamento de “longo prazo”. Em outras palavras, os polímeros que mais bem funcionaram para alcançar a resposta rápida são os que tendem a aprimorar ou reter o abaixamento, em vez daqueles que afetaram o comportamento do abaixamento inicial.[014] Unexpectedly, the present inventors have found that the quick response, in terms of fast internal mixing of the PCEs into the concrete, is most ideally achieved, not through the use of PCEs that have the fastest impact on initial slump, but through the use of PCEs that, to date, can be considered to confer a “long-term” drawdown enhancing effect. In other words, the polymers that worked best to achieve the fast response are those that tend to enhance or retain sag, rather than those that affect initial sag behavior.

[015] Os presentes inventores acreditam que para uma resposta rápida com o uso de sistemas de monitoramento de abaixamento automatizados, os PCEs devem ter menos do que 75 por cento do coeficiente de adsorvidade acumulativa ("Ac") em relação às partículas de cimento no concreto (quando quantificado através de metodologias analíticas de adsorção que são conhecidas e descritas em detalhes doravante).[015] The present inventors believe that for rapid response using automated slump monitoring systems, PCEs must have less than 75 percent of the cumulative adsorbance ("Ac") coefficient with respect to cement particles in the concrete (when quantified using analytical adsorption methodologies that are known and described in detail hereafter).

[016] Dessa forma, um sistema exemplificativo da presente invenção para alcançar um tempo de resposta rápido de mistura por adição fluidizante química em uma mistura cimentícia hidratável compreende: um tambor de mistura giratório para conter uma mistura de concreto hidratável; um sistema para monitoramento contínuo de abaixamento da mistura de concreto hidratável contida no tambor de mistura giratório e para dispensar quantidades controladas de mistura por adição química fluidizante na mistura de concreto dentro do tambor com base no monitoramento contínuo; e uma mistura por adição química fluidizante a ser dispensada através do sistema para dentro da mistura de concreto hidratável contida no tambor de mistura giratório, em que a mistura por adição compreende pelo menos um polímero de éter policarboxilato do tipo de favo para modificar o abaixamento da mistura de concreto (em que o um ou mais polímero ou polímeros de éter policarboxilato do tipo de favo são doravante chamados de "PCE"), em que o PCE tem um coeficiente de adsorvidade acu- mulativa (Ac) de 40% a 75%, conforme determinado através de um método de deple- ção por meio do qual uma amostra do PCE foi obtida em uma pasta fluida de cimento aquoso que contém o cimento usado para produzir a mistura de concreto hidratável, em que a pasta fluida de cimento aquoso é separada após uma mistura de 120 segundos da pasta fluida de cimento aquoso que contém PCE para obter água capilar de sobrenadante, de acordo com a fórmula Ac= [(A - B)/A] x 100, em que "A" representa a quantidade total de PCE adicionada à pasta fluida de cimento aquoso antes da separação para obter a água capilar de sobrenadante, "B" representa a quantidade do PCE que permanece na água capilar de sobrenadante obtida através da separação da pasta fluida de cimento aquoso após uma mistura de 120 segundos, e em que a adsorvidade é medida a 25° Celsius na água capilar de sobrenadante separada da pasta fluida de cimento aquoso após uma mistura de 120 segundos da pasta fluida cimentícia aquosa que contém o cimento, água e PCE, em que a razão de água para cimento da pasta fluida é de 0,4 e a quantidade do PCE dosado para dentro da pasta fluida cimentícia aquosa é entre 0,03% a 0,5% em peso seco, com base no cimento e é calculada através de teste de argamassa, por meio do qual a dosagem para o PCE é aquela que forneceria a mesma fluidez que a adição de 14% de água adicional à pasta fluida cimentícia aquosa.[016] Thus, an exemplary system of the present invention for achieving fast mixing response time by chemical fluidizing addition in a hydratable cementitious mix comprises: a rotating mixing drum for containing a hydratable concrete mix; a system for continuously monitoring the slump of the hydratable concrete mix contained in the rotating mixing drum and for dispensing controlled amounts of fluidizing chemical addition mix into the concrete mix within the drum based on continuous monitoring; and a fluidizing chemical addition mix to be dispensed through the system into the hydratable concrete mix contained in the rotating mixing drum, wherein the addition mix comprises at least one honeycomb-type polycarboxylate ether polymer to modify the lowering of the concrete mixture (wherein the one or more honeycomb-type polycarboxylate ether polymer or polymers are hereinafter referred to as "PCE"), wherein the PCE has a cumulative adsorbity coefficient (Ac) of 40% to 75% , as determined through a depletion method whereby a sample of the PCE was obtained in an aqueous cement slurry containing the cement used to produce the slurry of hydratable concrete, wherein the aqueous cement slurry is separated after 120 seconds mixing of the aqueous cement slurry containing PCE to obtain supernatant capillary water, according to the formula Ac= [(A - B)/A] x 100, where "A" represents the amount total of P EC added to the aqueous cement slurry prior to separation to obtain the supernatant capillary water, "B" represents the amount of PCE remaining in the supernatant capillary water obtained by separating the aqueous cement slurry after mixing for 120 seconds , and wherein the adsorbity is measured at 25° Celsius in the capillary water of supernatant separated from the aqueous cement slurry after a 120 second mixing of the aqueous cementitious slurry containing the cement, water and PCE, wherein the water ratio for cement from the slurry is 0.4 and the amount of PCE dosed into the aqueous cementitious slurry is between 0.03% to 0.5% by dry weight, based on the cement and is calculated by mortar testing , whereby the dosage for the PCE is one that would provide the same flowability as adding 14% additional water to the aqueous cementitious slurry.

[017] Consequentemente, um método exemplificativo da presente invenção que alcança o tempo de resposta rápido de um polímero de éter policarboxilato em uma mistura de concreto compreende: fornecer um tambor de mistura giratório para conter uma mistura de concreto hidratável; fornecer um sistema para o monitoramento contínuo de abaixamento da mistura de concreto hidratável contida no tambor de mistura giratório e para dispensar quantidades controladas de mistura por adição química fluidizante na mistura de concreto dentro do tambor com base no monitoramento contínuo; e fornecer uma mistura por adição química fluidizante a ser dispensada através do sistema, em que a mistura por adição compreende pelo menos um polímero de éter policarboxilato do tipo de favo para modificar o abaixamento da mistura de concreto (em que o um ou mais polímero ou polímeros de éter policarboxilato do tipo de favo são doravante chamados de "PCE"), em que o PCE tem um coeficiente de ad- sorvidade acumulativa (Ac) de 40% a 75%, conforme determinado através de um método de depleção, por meio do qual uma amostra do PCE é carregada em uma pasta fluida de cimento aquoso que contém o cimento usado para produzir a mistura de concreto hidratável e misturada, em conjunto, e separada após uma mistura contínua de 120 segundos da pasta fluida de cimento aquoso para obter água capilar de sobre- nadante, de acordo com a fórmula Ac= [(A - B)/A] x 100, em que "A" representa a quantidade total de PCE adicionada à pasta fluida de cimento aquoso que foi, então, separada para obter a água capilar de sobrenadante, "B" representa a quantidade do PCE que permanece na água capilar de sobrenadante obtida através da separação da pasta fluida de cimento aquoso, e em que a adsorvidade é medida a 25° Celsius na água capilar de sobrenadante separada da pasta fluida de cimento aquoso após uma mistura contínua de 120 segundos da pasta fluida cimentícia aquosa que contém o cimento, água e PCE, em que a razão de água para cimento da pasta fluida é de 0,4 e a quantidade do PCE dosado na pasta fluida cimentícia aquosa é entre 0,03% a 0,5% em peso seco com base no cimento e a dosagem de PCE usada é calculada através do teste de argamassa, por meio do qual a dosagem para o PCE é a que iria fornecer a mesma fluidez que a adição de 14% de água adicional na pasta fluida ci-mentícia aquosa.[017] Accordingly, an exemplary method of the present invention that achieves rapid response time of a polycarboxylate ether polymer in a concrete mix comprises: providing a rotating mixing drum to contain a hydratable concrete mix; provide a system for continuously monitoring the slump of the hydratable concrete mix contained in the rotating mixing drum and for dispensing controlled amounts of fluidizing chemical addition mix into the concrete mix within the drum on the basis of continuous monitoring; and providing a fluidizing chemical addition mix to be dispensed through the system, wherein the addition mix comprises at least one honeycomb-type polycarboxylate ether polymer to modify the slump of the concrete mix (wherein the one or more polymer or honeycomb-type polycarboxylate ether polymers are hereinafter referred to as "PCE"), wherein the PCE has a cumulative adsorbity coefficient (Ac) of 40% to 75%, as determined by a depletion method, by means of of which a sample of the PCE is loaded into an aqueous cement slurry that contains the cement used to produce the hydratable concrete mix and mixed together, and separated after a continuous 120 second mixing of the aqueous cement slurry to obtain supernatant capillary water, according to the formula Ac= [(A - B)/A] x 100, where "A" represents the total amount of PCE added to the aqueous cement slurry which was then separated to get capil water supernatant air, "B" represents the amount of PCE remaining in the supernatant capillary water obtained by separating the aqueous cement slurry, and where the adsorbity is measured at 25° Celsius in the supernatant capillary water separated from the slurry of aqueous cement after 120 seconds continuous mixing of the aqueous cementitious slurry containing the cement, water and PCE, wherein the water to cement ratio of the slurry is 0.4 and the amount of the PCE dosed into the cementitious slurry water is between 0.03% to 0.5% dry weight based on cement and the dosage of PCE used is calculated through the mortar test, whereby the dosage for PCE is that which would provide the same fluidity than adding 14% additional water to the aqueous cementitious slurry.

[018] O equipamento de laboratório necessário para misturar amostrar do PCE na pasta fluida cimentícia, para separar água capilar de sobrenadante (por exemplo, filtrar) e para determinar a quantidade de PCE no sobrenadante está prontamente disponível e diretos em termos de implantação. Os sistemas de monitoramento de abaixamento automatizados contemplados para uso em sistemas e métodos exempli- ficativos da invenção estão comercialmente disponíveis e também são relativamente diretos em termos de uso. Preferencialmente, os sistemas são instalados em caminhões de entrega de concreto e têm pelo menos um sensor para medir a energia necessária para girar o tambor de mistura de concreto e pelo menos um sensor para medir a velocidade rotacional de mistura do tambor de mistura e, de preferência, o sistema de monitoramento de abaixamento é programado para monitorar de modo relativamente contínuo e para ajustar o abaixamento através da introdução de mistura por adição química fluidizante na carga de concreto e, se for necessário, para repetir as etapas de monitoramento e ajuste de modo iterativo durante o trânsito e/ou após a chegada no local de despejamento/entrega.[018] The laboratory equipment needed to mix the PCE sample into the cementitious slurry, to separate capillary water from the supernatant (e.g., filter), and to determine the amount of PCE in the supernatant is readily available and straightforward in terms of deployment. Automated slump monitoring systems contemplated for use in exemplary systems and methods of the invention are commercially available and are also relatively straightforward in terms of use. Preferably, the systems are installed on concrete delivery trucks and have at least one sensor to measure the energy required to rotate the concrete mixing drum and at least one sensor to measure the rotational mixing speed of the mixing drum and, Preferably, the slump monitoring system is programmed to relatively continuously monitor and adjust the slump by introducing fluidizing chemical addition mix into the concrete load and, if necessary, repeat the monitoring and adjustment steps accordingly. iterative during transit and/or upon arrival at the dump/delivery location.

[019] Em modalidades adicionalmente exemplificativas, os sistemas de mo- nitoramento de abaixamento automatizados podem empregar sensores que são unidades de sonda reológica imersos no concreto ou argamassa contida no tambor de mistura e que medem pelo menos um valor indicativo de uma propriedade reológica do concreto ou argamassa (por exemplo, abaixamento, fluxo de abaixamento, tensão elástica, viscosidade, etc.). Preferencialmente, tais unidades de sonda são montadas a uma parede interna e/ou lâmina de mistura no interior do tambor de mistura.[019] In additionally exemplary modalities, automated slump monitoring systems can employ sensors that are rheological probe units immersed in the concrete or mortar contained in the mixing drum and that measure at least a value indicative of a rheological property of the concrete. or mortar (eg slump, slump flow, elastic tension, viscosity, etc.). Preferably, such probe units are mounted to an inner wall and/or mixing blade within the mixing drum.

[020] As vantagens e os recursos adicionais da presente invenção podem ser descritos em maiores detalhes doravante.[020] The advantages and additional features of the present invention can be described in greater detail hereinafter.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[021] Uma observação dos benefícios e recursos da presente invenção pode ser mais prontamente compreendida considerando-se a descrição por escrito a seguir de modalidades preferenciais em conjunto com os desenhos, em que[021] An observation of the benefits and features of the present invention can be more readily understood by considering the following written description of preferred embodiments in conjunction with the drawings, wherein

[022] A Figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema e método exem- plificativos da invenção para alcançar uma resposta rápida com o uso de um ou mais polímeros de éter policarboxilato do tipo de favo ("PCE") dispersantes de cimento que têm um coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) de 40% a 75% dentro de uma carga de mistura de concreto úmido monitorada através de um sistema de monitoramento e controle de abaixamento automatizado;[022] Figure 1 is a schematic diagram of an exemplary system and method of the invention for achieving rapid response using one or more honeycomb-type polycarboxylate ether ("PCE") polymers that have a cumulative adsorbity coefficient (Ac) of 40% to 75% within a wet concrete mix load monitored through an automated slump monitoring and control system;

[023] A Figura 2 é uma vista plana tomada ao longo de um eixo geométrico rotacional do tambor de mistura giratório exemplificativo da Figura 1 que contém uma mistura de concreto que contém dispersante de cimento de PCE;[023] Figure 2 is a plan view taken along a rotational geometric axis of the exemplary rotating mixing drum of Figure 1 which contains a concrete mixture containing PCE cement dispersant;

[024] A Figura 3 é um gráfico que ilustra a presente invenção, por meio do qual uma amostra de laboratório de dispersante de cimento de PCE fluidizante a 120 segundos após uma mistura (um eixo geométrico horizontal mostra o tempo de mistura), conforme designado pela seta dupla em "(a)," tem um coeficiente de adsorvidade acumulativa de 40% a 75% (um eixo geométrico vertical mostra um coeficiente de adsorção ou porcentagem em cimento em uma mistura de amostra de argamassa) e o comportamento ao longo do tempo de tal PCE é plotado com o uso de linha sólidas (que definem a área designada "2"); e isso é comparado com o comportamento de polímero (indicado com o uso de linhas pontilhadas ou descontínuas) de polímeros que têm um comportamento de adsorvidade que é ou muito lenta ("3") ou muito rápida ("1");[024] Figure 3 is a graph illustrating the present invention, whereby a laboratory sample of fluidizing PCE cement dispersant at 120 seconds after mixing (a horizontal axis shows mixing time), as designated by the double arrow in "(a)," has a cumulative adsorption coefficient of 40% to 75% (a vertical axis shows an adsorption coefficient or percentage in cement in a mortar sample mixture) and behavior along the time of such PCE is plotted using solid lines (which define the designated area "2"); and this is compared to the polymer behavior (indicated using dotted or dashed lines) of polymers that have an adsorbance behavior that is either very slow ("3") or very fast ("1");

[025] A Figura 4 é um gráfico que ilustra o conceito de "tempo de resposta" através do uso de dados de teste de argamassa de cimento equivalente com um misturador de argamassa, por meio do qual os efeitos de misturas por adição de PCE fluidizante introduzidas no concreto contido em um tambor de mistura de concreto giratório são ilustrados em termos da potência de misturador necessária para girar o tambor ao longo do tempo (segundos de tempo de mistura a começar pela adição da mistura por adição de polímero de PCE);[025] Figure 4 is a graph illustrating the concept of "response time" through the use of test data of equivalent cement mortar with a mortar mixer, whereby mixing effects by adding fluidizing PCE introduced into the concrete contained in a rotating concrete mixing drum are illustrated in terms of the mixer power required to rotate the drum over time (seconds of mixing time starting with the addition of PCE polymer mix);

[026] A Figura 5 é um gráfico que ilustra a alteração de potência de motor através das adições de dispersantes de cimento de polímero de PCE;[026] Figure 5 is a graph illustrating the change in engine power through PCE polymer cement dispersant additions;

[027] A Figura 6 é um gráfico que ilustra a relação entre o tempo de resposta e a porcentagem de PCE adsorvido na dosagem necessária (quantidade equivalente de PCE necessária para alcançar 14% de corte de água na mistura de concreto) de polímeros sintetizados em laboratório;[027] Figure 6 is a graph that illustrates the relationship between the response time and the percentage of PCE adsorbed at the required dosage (equivalent amount of PCE needed to achieve 14% water cut in the concrete mixture) of polymers synthesized in laboratory;

[028] A Figura 7 é um gráfico que ilustra a relação entre o tempo de resposta e a porcentagem de vários dispersantes de cimento de polímero de PCE comerciais (dosagem equivalente para alcançar 14% de corte de água na mistura de concreto); e[028] Figure 7 is a graph illustrating the relationship between response time and percentage of various commercial PCE polymer cement dispersants (equivalent dosage to achieve 14% water cut-off in the concrete mix); and

[029] A Figura 8 é um gráfico que ilustra a relação entre a adsorção de polímero de PCE após uma mistura de dois minutos de amostra de laboratório em mistura de cimento (eixo geométrico vertical) como uma função de porcentagem de dosagem de polímero de PCE em peso com base no peso de cimento.[029] Figure 8 is a graph illustrating the relationship between PCE polymer adsorption after a two-minute mixing of laboratory sample into cement mixture (vertical geometric axis) as a function of PCE polymer dosage percentage by weight based on the weight of cement.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERENCIAISDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED MODALITIES

[030] Os sistemas de monitoramento automatizados para monitorar e ajustar uma ou mais propriedades de concreto, tais como o abaixamento, são contemplados para uso na presente invenção. Os mesmos incluem o tipo de sistemas de monitoramento que mede a energia ou pressão hidráulica necessárias para girar o tambor de mistura que contém o concreto e correlacionar as mesmas à propriedade reológica (por exemplo, abaixamento) que é monitorada. Os mesmos incluem, ainda, o tipo de sistemas de monitoramento que empregam sensores de célula de carga ou sondas que são fixados à parede interna do tambor de mistura de concreto e/ou às lâminas de misturador montadas sobre a parede interna do tambor de mistura de concreto. Os sistemas de monitoramento exemplificativos para medir a pressão hidráulica necessária para girar o tambor de mistura de abaixamento de concreto estão comercialmente disponíveis junto à Verifi LLC, 9466 Meridian Way, West Chester, Ohio, EUA e, também, 62 Whittemore Avenue, Cambridge, Massachusetts, EUA. Os sistemas de monitoramento de abaixamento do tipo da VERIFI® são revelados de modo variado nas literaturas de patente de autoria da Verifi LLC. As mesmas incluem a Patente no U.S. 8.118.473 de Compton et al.; o documento no U.S. 8.020.431 de Cooley et al.; a Patente no U.S. 8.491.717 de Koehler et al.; o documento de número de série U.S. 10/599.130 de Cooley et al. (Publicação no U.S. 2007/70185636 Al); o documento de número de série U.S. 11/834.002 de Sostaric et al. (Publicação no U.S. 2009/0037026 Al); e o documento de número de série U.S. 258.103 de Koehler et al. (Publicação no 2012/0016523 Al), todos os quais estão incorporados, a título de referência, no presente documento. No documento no U.S. 8.491.717, Koehler et al. acreditava que o sistema de monitoramento de abaixamento pudesse rastrear a dosagem tanto de dis- persantes de cimento de PCE como de agentes de controle de ar (agentes de captura e/ou evacuação de ar) com base em perfis de dosagem nominal que estavam armazenados na memória.[030] Automated monitoring systems to monitor and adjust one or more concrete properties, such as slump, are contemplated for use in the present invention. These include the type of monitoring systems that measure the energy or hydraulic pressure required to turn the mixing drum containing the concrete and correlate this to the rheological property (eg slump) that is monitored. These also include the type of monitoring systems that employ load cell sensors or probes that are attached to the inner wall of the concrete mixing drum and/or to mixer blades mounted on the inner wall of the concrete mixing drum. concrete. Exemplary monitoring systems for measuring the hydraulic pressure required to rotate the concrete lowering mixing drum are commercially available from Verifi LLC, 9466 Meridian Way, West Chester, Ohio, USA and also 62 Whittemore Avenue, Cambridge, Massachusetts , USA. VERIFI® type slump monitoring systems are variously disclosed in the patent literatures authored by Verifi LLC. They include the U.S. Patent. 8,118,473 to Compton et al.; the document in the U.S. 8,020,431 to Cooley et al.; the U.S. Patent 8,491,717 to Koehler et al.; the U.S. serial number document. 10/599,130 to Cooley et al. (U.S. Publication 2007/70185636 A1); the U.S. serial number document. 11/834,002 to Sostaric et al. (U.S. Publication 2009/0037026 Al); and the U.S. serial number document. 258,103 to Koehler et al. (Publication No. 2012/0016523 Al), all of which are incorporated by reference herein. In the document in the U.S. 8,491,717, Koehler et al. believed that the slump monitoring system could track the dosage of both PCE cement dispersants and air control agents (air capture and/or evacuation agents) based on nominal dosage profiles that were stored in the slump. memory.

[031 ] Acredita-se, ainda, que os sistemas de monitoramento exemplificativos que empregam uma sonda ou outro sensor eletromecânico para detectar a força aplicada através do concreto na sonda ou sensor sejam adequados para uso na presente invenção. Por exemplo, a Publicação de no U.S. 2012/0204625 Al (Número serial de Pedido 13/500.643), de Beaupre et al. (atribuído a I.B.B. Rheologie Inc.) revelou uma sonda, instalada na tampa do tambor do caminhão de mistura pronta, que entra em contato com o concreto e mede a pressão de resistência conferida pelo concreto. Os valores ou valores derivados obtidos a partir de leituras de sensor podem ser usados para calcular pelo menos uma propriedade reológica do concreto contido e girado dentro de um tambor de mistura. Por esse motivo, os presentes inventores acreditam que os sensores eletromecânicos ou sondas também podem ser empregados dentro de sistemas de monitoramento automatizados adequados para uso na presente invenção.[031] It is further believed that exemplary monitoring systems that employ a probe or other electromechanical sensor to detect the force applied through the concrete on the probe or sensor are suitable for use in the present invention. For example, the Publication of in the U.S. 2012/0204625 Al (Order Serial Number 13/500,643), de Beaupre et al. (attributed to I.B.B. Rheologie Inc.) revealed a probe, installed on the drum lid of the ready-mix truck, which comes into contact with the concrete and measures the resistance pressure imparted by the concrete. Values or derived values obtained from sensor readings can be used to calculate at least one rheological property of concrete contained and rotated within a mixing drum. For this reason, the present inventors believe that electromechanical sensors or probes can also be employed within automated monitoring systems suitable for use in the present invention.

[032] Outro sistema de medição e controle de abaixamento de concreto é revelado na Publicação de no U.S. 2011/0077778 Al de Bertold Berman (atribuído a Dully Datzeff-Berman). Consulte, ainda, o documento WO 2009/144523. Berman revela um aparelho e método para medir e controlar o abaixamento de concreto através do uso de um sensor de monitoramento dentro da superfície interior do concreto misturador. O aparelho e o método de Berman envolvem controlar a mistura e o abaixamento através do uso de sensores que medem a força aplicada pelo concreto, tanto como pressão quanto como estresse na superfície interna do misturador. Berman alega que a pressão ou estresse nos sensores está diretamente relacionada ao valor de abaixamento. Dessa forma, monitorando-se as forças nos sensores, o abaixamento de mistura de concreto desejado pode ser obtido. Consequentemente, Berman ensina que o líquido ou os sólidos adicionais necessários podem ser adicionados de modo que sejam compatíveis com as forças no sensor e, portanto, com o abaixamento desejado. Acredita-se que o aparelho de Berman esteja comercialmente disponível junto à Sensocrete of Saint Lazare, Quebec, Canadá, sob a designação comercial Concrete Optimizer™.[032] Another concrete slump measurement and control system is disclosed in the Publication of in the U.S. 2011/0077778 Al de Bertold Berman (attributed to Dully Datzeff-Berman). See also WO 2009/144523. Berman discloses an apparatus and method for measuring and controlling the slump of concrete through the use of a monitoring sensor within the interior surface of the concrete mixer. Berman's apparatus and method involve controlling mixing and slumping through the use of sensors that measure the force applied by the concrete, both as pressure and as stress on the inner surface of the mixer. Berman claims that the pressure or stress on the sensors is directly related to the sag value. In this way, by monitoring the forces on the sensors, the desired concrete mix slump can be obtained. Consequently, Berman teaches that the required additional liquid or solids can be added in a way that matches the forces on the sensor and therefore the desired sag. The Berman apparatus is believed to be commercially available from Sensocrete of Saint Lazare, Quebec, Canada under the tradename Concrete Optimizer™.

[033] Outro dispositivo eletromecânico exemplificativo para monitorar a mistura de concreto, o qual os presentes inventores acreditam que seja adequado para uso na presente invenção é revelado no Pedido de Patente Europeu no EP 1 961 538 A2 de Eugenio Bonilla Benegas (Pedido no 06847054.1). De modo similar ao sistema de Sensocrete, o Benegas sistema de monitoramento automático emprega um sensor que gira integralmente com o tambor de mistura de concreto, porém, o sensor de Benegas é fixado ou conectado à lâmina de mistura e é sensível aos estresses exercidos pelo concreto ou argamassa sobre a lâmina e os valores detectados através do sensor podem ser comunicados por meio de comunicação por rádio ou outros meios de comunicação sem fio similares, para outro local separado do sensor. Por esse motivo, os sistemas de monitoramento automatizados exemplificativos dos sistemas e métodos da presente invenção são selecionados a partir do grupo que consiste em senso-res de energia (por exemplo, sensor de pressão hidráulico para detectar a pressão hidráulica necessária para girar o tambor de mistura), assim como sensores ou sondas eletromecânicas que detectam pressão ou estresse exercido pelo concreto em movimento que é girado dentro do tambor de mistura. De qualquer forma, os valores de sinal emitidos por tais vários tipos de sensor podem ser alimentados a uma unidade de processador para fornecer uma indicação de ou um sinal correlacionado a uma propriedade reológica da mistura contida no tambor de mistura.[033] Another exemplary electromechanical device for monitoring concrete mixing which the present inventors believe is suitable for use in the present invention is disclosed in European Patent Application No EP 1 961 538 A2 by Eugenio Bonilla Benegas (Application No 06847054.1) . Similar to the Sensocrete system, the Benegas automatic monitoring system employs a sensor that rotates integrally with the concrete mixing drum, however, the Benegas sensor is fixed or connected to the mixing blade and is sensitive to the stresses exerted by the concrete. or mortar on the blade and the values detected through the sensor can be communicated via radio communication or other similar wireless means of communication to another location separate from the sensor. For that reason, the automated monitoring systems exemplary of the systems and methods of the present invention are selected from the group consisting of power sensors (e.g., hydraulic pressure sensor to detect the hydraulic pressure required to rotate the drum of mixing), as well as sensors or electromechanical probes that detect pressure or stress exerted by moving concrete that is rotated inside the mixing drum. In any case, the signal values emitted by such various types of sensors can be fed to a processor unit to provide an indication of or a signal correlated to a rheological property of the mixture contained in the mixing drum.

[034] Os sistemas de monitoramento automatizados supracitados podem incorporar ou ser empregados em combinação com outros sensores, tais como sensores de temperatura, para fornecer vários valores adicionais que podem ser levados em consideração enquanto monitoram e ajustam o concreto durante o trânsito.[034] The aforementioned automated monitoring systems can incorporate or be employed in combination with other sensors, such as temperature sensors, to provide various additional values that can be taken into account while monitoring and adjusting concrete during transit.

[035] Dessa forma, os presentes inventores acreditam que uma variedade de sistemas de monitoramento automatizados e dispositivos sejam adequados para uso na presente invenção, e os ensinamentos das várias publicações mencionadas acima estão incorporados no presente documento a título de referência como se fossem completamente estabelecidos no presente documento. Dessa forma, embora possa ser feita referência específica ao uso de sensores de pressão hidráulica no presente documento como um modo atualmente preferencial para correlacionar valores detectados a uma ou mais propriedades de concreto ou argamassa contida no tambor de mistura de concreto, será compreendido que os sensores eletromecânicos podem ser substituídos pelas leituras de valor de pressão hidráulica que podem estar correlacionadas a uma ou mais propriedades de concreto ou argamassa, tais como abaixamento, fluxo de abaixamento, tensão elástica, viscosidade e/ou outras propriedades da mistura.[035] Accordingly, the present inventors believe that a variety of automated monitoring systems and devices are suitable for use in the present invention, and the teachings of the various publications mentioned above are incorporated herein by reference as if they were fully established. in this document. Thus, while specific reference may be made to the use of hydraulic pressure sensors in the present document as a currently preferred way to correlate detected values to one or more properties of concrete or mortar contained in the concrete mixing drum, it will be understood that the sensors Electromechanical data can be replaced by hydraulic pressure value readings that can be correlated to one or more concrete or mortar properties, such as slump, slump flow, tensile stress, viscosity and/or other properties of the mixture.

[036] Conforme ilustrado na Figura 1, um sistema 10 e método exemplificati- vos da presente invenção para alcançar um tempo de resposta rápido compreendem um tambor de mistura de concreto giratório 12 que tem pelo menos uma e, mais preferencialmente, pelo menos duas, lâminas de misturador (13A e 13B) montadas na parede interna do tambor de mistura 12 e dispostas geralmente em espiral ou de maneira helicoidal ao redor do eixo geométrico rotacional do tambor de mistura 12 que é designado pela linha pontilhada (conforme em 30). O tambor de mistura 12 é giratori- amente montado em um veículo de entrega de concreto (não mostrado). O tambor de mistura 12 deve ter uma capacidade para reter até 10 jardas cúbicas (7,65 m3) ou mais de concreto fresco 15. O sistema 10 compreende adicionalmente uma montagem de acionamento de motor (tal como uma montagem de acionamento de motor acionado por pressão hidráulica bomba que é designada em 16) ou outro tipo de mecanismo motor ou montagem de bomba para girar o tambor de mistura 12 que contém o concreto e compreende adicionalmente um sensor, tal como um sensor hidráulico 17, acoplado ao mecanismo motor ou bomba 16 para monitorar a energia necessária para girar o tambor de mistura 12. Uma unidade de processador de computador 20 pode estar acoplada ou conectada sem fio ao sensor hidráulico 17, assim como a um segundo sensor 22 para detectar a velocidade rotacional do tambor de mistura 12 e a um dispositivo, tal como uma bomba, válvula ou outro dispositivo de dispensação para dispensar mistura por adição química (designada conforme em 25) na mistura de con-creto 15 contida no tambor de mistura 12 mediante o sinal ou outra instrução da unidade de processador 20.[036] As illustrated in Figure 1, an exemplary system 10 and method of the present invention for achieving fast response time comprises a rotating concrete mixing drum 12 that has at least one, and more preferably at least two, mixer blades (13A and 13B) mounted on the inner wall of mixing drum 12 and arranged generally spirally or helically around the rotational geometric axis of mixing drum 12 which is designated by the dotted line (as at 30). Mixing drum 12 is rotatably mounted on a concrete delivery vehicle (not shown). Mixing drum 12 shall have a capacity to hold up to 10 cubic yards (7.65 m3) or more of fresh concrete 15. System 10 further comprises a motor drive assembly (such as a motor drive assembly driven by hydraulic pressure pump which is designated in 16) or other type of motor mechanism or pump assembly for rotating the mixing drum 12 which contains the concrete and further comprises a sensor, such as a hydraulic sensor 17, coupled to the motor or pump mechanism 16 to monitor the energy required to rotate the mixing drum 12. A computer processor unit 20 may be coupled or wirelessly connected to the hydraulic sensor 17, as well as a second sensor 22 to detect the rotational speed of the mixing drum 12 and to a device, such as a pump, valve, or other dispensing device for dispensing chemical addition mixture (designated as at 25) into the concrete mixture 15 contained in the drum mixer 12 via the signal or other instruction of the processor unit 20.

[037] Embora o tambor de mistura 12, montagem de motor hidráulico 16 e o sensor hidráulico 17 e a mistura por adição química e dispositivo de bomba (geralmente designado em 25) sejam entendidos de modo que estejam localizados em um caminhão de entrega de concreto (não mostrado), é entendido que o processador de computador 20 possa estar localizado no caminhão ou em outro local, tal como e um local remoto, e que, em vez de fios, é possível que transmissores e receptores possam ser usados para conectar, sem fio, vários componentes do sistema 10, tais como sen-sor de velocidade 22, acelerômetro 24 ou outros sensores às unidades de processador. Dessa forma, em uma modalidade exemplificativa alternativa, um sensor acelerômetro 24 montado na superfície externa do tambor de mistura 12 possa ser acoplado a um transmissor sem fio (não mostrado) para transmitir sinais a partir do sensor acelerômetro 24 para a unidade de processador 20 para fornecer sinais que podem ser convertidos pela unidade de processador 20 para obter a velocidade rotacional do tambor de mistura 12. Em uma modalidade adicional, o sensor acelerômetro 24 pode estar acoplado ou integrado a uma unidade de processador e transmissor sem fio separada (não mostrada) para calcular e para transmitir dados que representam a velocidade rotacional do tambor de mistura 12 para a unidade de processador de computador 20 ou para outro processador que não está localizado no veículo de entrega de concreto.[037] Although mixing drum 12, hydraulic motor assembly 16 and hydraulic sensor 17 and chemical addition mixing and pump device (generally designated at 25) are understood to be located on a concrete delivery truck (not shown), it is understood that the computer processor 20 may be located on the truck or at another location, such as a remote location, and that, instead of wires, it is possible that transmitters and receivers may be used to connect, wirelessly, various system components 10 such as speed sensor 22, accelerometer 24 or other sensors to the processor units. Thus, in an alternative exemplary embodiment, an accelerometer sensor 24 mounted on the outer surface of mixing drum 12 may be coupled to a wireless transmitter (not shown) to transmit signals from the accelerometer sensor 24 to the processor unit 20 to provide signals that can be converted by processor unit 20 to obtain the rotational speed of mixing drum 12. In an additional embodiment, accelerometer sensor 24 may be coupled or integrated with a separate wireless processor and transmitter unit (not shown). to calculate and to transmit data representing the rotational speed of mixing drum 12 to computer processor unit 20 or to another processor which is not located on the concrete delivery vehicle.

[038] A unidade de processador de computador 20 está acoplada e/ou conectada sem fio a uma unidade ou unidades de memória acessível que contêm dados para correlacionar as quantidades de mistura por adição e seus efeitos sobre o abaixamento, ao que o abaixamento atual pode ser ajustado para ou em direção o abaixamento alvo. As patentes de Verifi mencionadas acima contêm ensinamentos instrumentais nesse sentido, embora nenhum dos mesmos seja direcionado para ou preveja os benefícios a serem obtidos através do uso de PCEs dentro de uma faixa específica de coeficiente de adsorvidade acumulativa, conforme ensinado pela presente invenção.[038] Computer processor unit 20 is coupled and/or wirelessly connected to an accessible memory unit or units that contain data to correlate amounts of admixture by addition and their effects on drawdown, whereby actual drawdown may be adjusted to or towards the target sag. The aforementioned Verifi patents contain instrumental teachings in this regard, although none of them are directed towards or foresee the benefits to be obtained through the use of PCEs within a specific range of cumulative adsorbity coefficient as taught by the present invention.

[039] Conforme ilustrado pela Figura 2 em perspectiva tomada ao longo do eixo geométrico rotacional do tambor de mistura de concreto 12, a mistura de concreto 15 é misturada através da ação giratória do tambor giratório 12 e das lâminas de misturador 13A e 13B ao redor do eixo geométrico rotacional (30), a mistura por adição química fluidizante (designada conforme em 25) compreende um ou mais polímeros de éter policarboxilato do tipo de favo ("PCE") dispersantes de cimento que têm um coeficiente de adsorvidade acumulativa de 40% a 75%, com base no cimento que constitui a mistura de concreto 15 no tambor de mistura 12. O termo "adsorvidade" se refere à habilidade de o PCE aderir às partículas de cimento hidratáveis dentro da suspensão em água de partícula de cimento, e o conceito de coeficiente de adsorvidade acumulativa será explicado em maiores detalhes doravante. O mecanismo de trabalho fundamental real, através do qual os PCEs aderem ou se fixam às partículas de cimento não é completamente entendido. Acredita-se que tal mecanismo tenha por base a interação entre a natureza aniônica do polímero de PCE e a natureza catiônica do íon de cálcio nas superfícies das partículas de cimento suspensas em combinação com os outros termos entrópicos do sistema de suspensão que contém moléculas de PCE. Os PCEs de tipo de favo são distinguidos pela unidade de cadeia principal de adsorção e uma cadeia lateral de óxido de polietileno hidrofílica (ou "dentes"), tais como quando os PCEs são adsorvidos na interface de líquido-sólido em uma suspen- são de partícula (conforme resumido anteriormente), os PCEs induzem uma força repulsiva interpartículas que impede a formação de aglomerados e, por esse motivo, possibilita as propriedades de fluxo, enquanto reduz a razão de água para cimento na composição cimentícia. Consulte, por exemplo, Lucia Ferrari et al., "Interaction of Cement Model Systems with Superplasticizers Investigated by Atomic Force Microscopy, Zeta Potential, and Adsoption Measurement," Journal of Colloid and Interface Science 347 (2010) 15 a 24 (disponível online em 7 de março de 2010).[039] As illustrated by Figure 2 in perspective taken along the rotational geometric axis of the concrete mixing drum 12, the concrete mixture 15 is mixed through the rotating action of the rotating drum 12 and the surrounding mixer blades 13A and 13B of the rotational geometric axis (30), the fluidizing chemical addition mixture (designated as in 25) comprises one or more honeycomb type polycarboxylate ether ("PCE") polymers dispersing cement having a cumulative adsorbity coefficient of 40% at 75%, based on the cement constituting the concrete mix 15 in mixing drum 12. The term "adsorbability" refers to the ability of PCE to adhere to hydratable cement particles within the cement particle water suspension, and the concept of cumulative adsorbity coefficient will be explained in more detail hereafter. The actual fundamental working mechanism by which PCEs adhere or attach to cement particles is not fully understood. Such a mechanism is believed to be based on the interaction between the anionic nature of the PCE polymer and the cationic nature of the calcium ion on the surfaces of suspended cement particles in combination with the other entropic terms of the suspension system containing PCE molecules. . Honeycomb-type PCEs are distinguished by the adsorption backbone unit and a hydrophilic polyethylene oxide side chain (or "teeth"), such as when PCEs are adsorbed at the liquid-solid interface in a suspension of (as summarized above), PCEs induce an interparticle repulsive force that prevents the formation of agglomerates and, therefore, enables the flow properties, while reducing the water-to-cement ratio in the cementitious composition. See, for example, Lucia Ferrari et al., "Interaction of Cement Model Systems with Superplasticizers Investigated by Atomic Force Microscopy, Zeta Potential, and Adsoption Measurement," Journal of Colloid and Interface Science 347 (2010) 15 to 24 (available online at March 7, 2010).

[040] O termo "cimento" conforme usado para descrever a presente invenção inclui cimento hidratável, tal como cimento de Portland que é produzido através da pulverização de tijolos que consistem em silicatos de cálcio hidráulico, aluminatos e aluminoferritas e uma ou mais formas de sulfato de cálcio (por exemplo, gesso) como um aditivo intermoído. Tipicamente, o cimento de Portland é combinado com um ou mais materiais cimentícios suplementares, tais como cinzas volantes, escória de alto- forno granulada, calcário, pozolanas naturais ou misturas dos mesmos e fornecido como uma mescla. Dessa forma, o termo "cimento" também pode incluir materiais cimentícios suplementares que foram intermoídos com cimento de Portland durante a fabricação.[040] The term "cement" as used to describe the present invention includes hydratable cement such as Portland cement which is produced by spraying bricks consisting of hydraulic calcium silicates, aluminates and aluminoferrites and one or more forms of sulfate. of calcium (eg gypsum) as an interground additive. Typically, Portland cement is combined with one or more supplemental cementitious materials such as fly ash, granulated blast furnace slag, limestone, natural pozzolans or mixtures thereof and supplied as a blend. Thus, the term "cement" can also include supplemental cementitious materials that were interground with Portland cement during manufacture.

[041 ] O termo "cimentício" pode ser usado no presente documento para fazer referência a materiais que compreendem cimento de Portland ou que, de outro modo, funcionam como um aglutinante para manter agregados finos juntos (por exemplo, areia), agregados grossos (por exemplo, cascalho britado) ou misturas dos mesmos, em concreto e argamassa. O termo "hidratável", conforme usado no presente documento, se destina a fazer referência ao cimento ou materiais cimentícios que são endurecidos através de interação química com água. O tijolo de cimento de Portland é uma massa parcialmente fundida, composta principalmente por silicatos de cálcio hidratável. Os silicatos de cálcio são essencialmente uma mistura de silicato de tricálcio (3CaO-SiO2 ou "C3S" em notação de químicos de cimento) e silicato de dicálcio (2CaO-SiO2, "C2S") em que o primeiro é a forma dominante, com uma menor quantidade de aliminato de tricálcio (3CaO-Al2O3, "C3A") e aluminoferrita de tetracálcio (4CaO-Al2θ3-Fe2θ3, "C4AF"). Consulte, por exemplo, Dodson, Vance H., Concrete Admixtures (Van Nostrand Reinhold, New York, NY, 1990), página 1.[041] The term "cementitious" may be used herein to refer to materials that comprise Portland cement or that otherwise function as a binder to hold fine aggregates together (e.g. sand), coarse aggregates ( e.g. crushed gravel) or mixtures thereof, in concrete and mortar. The term "hydratable", as used herein, is intended to refer to cement or cementitious materials that are hardened through chemical interaction with water. Portland cement brick is a partially melted mass composed primarily of hydratable calcium silicates. Calcium silicates are essentially a mixture of tricalcium silicate (3CaO-SiO2 or "C3S" in cement chemical notation) and dicalcium silicate (2CaO-SiO2, "C2S") in which the former is the dominant form, with a smaller amount of tricalcium aliminate (3CaO-Al2O3, "C3A") and tetracalcium aluminoferrite (4CaO-Al2θ3-Fe2θ3, "C4AF"). See, for example, Dodson, Vance H., Concrete Admixtures (Van Nostrand Reinhold, New York, NY, 1990), page 1.

[042] O termo "concreto" será usado no presente documento geralmente para fazer referência a misturas cimentícias hidratáveis que compreendem cimento, areia e, em geral, um agregado grosso, tal como pedra ou cascalho britados e, opcionalmente, uma mistura por adição química, tal como uma ou mais misturas por adição químicas (por exemplo, um ou mais PCEs).[042] The term "concrete" will be used herein generally to refer to hydratable cementitious mixtures comprising cement, sand and, in general, a coarse aggregate such as crushed stone or gravel and, optionally, a chemical addition mixture. , such as one or more chemical addition mixtures (e.g. one or more PCEs).

[043] A frase "coeficiente de adsorvidade acumulativa" (designada como Ac), conforme usada no presente documento, significa e faz referência à adsorvidade de um ou mais PCEs de tipo de favo no cimento hidratável que é usado para produzir o concreto úmido ou outra mistura cimentícia (por exemplo, argamassa) que é entregue pelo caminhão ao local de despejamento/construção. Dessa forma, os presentes inventores acreditam que, com o uso dos ensinamentos da presente invenção, é possível combinar polímero de PCE ou polímeros que podem ter um valor de Ac extremamente alto (acima de 75%) com o polímero ou polímeros de PCE que possam ter um valor de Ac extremamente baixo (abaixo de 40%) para alcançar um coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) dentro da presente invenção (isto é, 40% a 75%).[043] The phrase "accumulative adsorbity coefficient" (referred to as Ac), as used herein, means and refers to the adsorbability of one or more honeycomb type PCEs on the hydratable cement that is used to produce the wet concrete or other cement mixture (eg mortar) that is delivered by truck to the dump/construction site. Accordingly, the present inventors believe that, using the teachings of the present invention, it is possible to combine PCE polymer or polymers which may have an extremely high Ac value (above 75%) with the PCE polymer or polymers which may having an extremely low Ac value (below 40%) to achieve a cumulative adsorbity coefficient (Ac) within the present invention (i.e. 40% to 75%).

[044] Conforme mencionado anteriormente, a Figura 3 ilustra graficamente o comportamento de adsorvidade de um dispersante de cimento de polímero de PCE de amostra como uma função de tempo de mistura. O eixo geométrico horizontal indica o tempo de mistura iniciado quando o cimento de argamassa de amostra, a água e o(s) dispersante(s) de PCE estão completamente misturados entre si e o eixo geométrico vertical indica o comportamento de adsorvidade em porcentagem do PCE no cimento. A faixa do coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) de 40% a 75% é designada pela seta dupla em "(a)", que coincide com a marca de 120 segundos (ao longo do eixo geométrico de tempo horizontal).[044] As mentioned earlier, Figure 3 graphically illustrates the adsorbability behavior of a sample PCE polymer cement dispersant as a function of mixing time. The horizontal axis indicates the mixing time started when the sample mortar cement, water and PCE dispersant(s) are completely mixed together and the vertical axis indicates the adsorbability behavior in percentage of the PCE in cement. The range of the cumulative adsorbity coefficient (Ac) from 40% to 75% is designated by the double arrow in "(a)", which coincides with the 120 second mark (along the horizontal time axis).

[045] O comportamento ao longo do tempo de um dispersante de cimento de polímero à base de PC que tem recursos da presente invenção é plotado ao longo do tempo com o uso de linhas conectadas sólidas, que definem um espaço designado por "(2)", que aparece na Figura 3 entre 300 segundos e 1.000 segundos após a mistura. Os presentes inventores acreditam que é útil pensar no comportamento da mistura de amostra de cimento que contém PCE de amostra em 300 segundos, visto que o mesmo corresponde à mistura real de um concreto correspondente após cerca de 20 revoluções de um tambor de mistura de concreto em um caminhão de mistura; e é útil pensar no comportamento da mistura de amostra de cimento que contém PCE em 1.000 segundos, visto que o mesmo corresponde à mistura real de um concreto correspondente após cerca de 70 revoluções de um tambor de mistura de concreto em um caminhão de mistura, que é frequentemente considerado o tempo ideal ou um prazo no qual uma carga de mistura de concreto entregue real deve ser descarregada (despejada) do caminhão no local de construção.[045] The behavior over time of a PC-based polymer cement dispersant that has features of the present invention is plotted over time using solid connected lines, which define a space designated by "(2) ", which appears in Figure 3 between 300 seconds and 1000 seconds after mixing. The present inventors believe that it is useful to think about the behavior of the cement sample mixture containing sample PCE in 300 seconds, as it corresponds to the actual mixing of a corresponding concrete after about 20 revolutions of a concrete mixing drum in a mixing truck; and it is useful to think about the behavior of the cement sample mixture containing PCE in 1000 seconds, as it corresponds to the actual mixing of a corresponding concrete after about 70 revolutions of a concrete mixing drum in a mixing truck, which it is often considered the ideal time or a time frame within which an actual delivered concrete mix load must be unloaded (dump) from the truck at the construction site.

[046] Por outro lado, para um PCE que tem um valor de Ac entre 40% a 75% conforme contemplado pelos presentes inventores, a Figura 3 também ilustra o comportamento de adsorvidade de polímero(s) de PCE que são considerados muito rápidos em 120 segundos, de modo que o PCE não esteja disponível para afetar o abaixamento do concreto subsequentemente, durante os 300 a 1.000 segundos (amostra de laboratório) do período de mistura que foi escolhido pelos presentes inventores como uma aproximação de 20 a 70 revoluções do tambor de mistura de concreto em uma situação de entrega real; e isso é designado como "(1)" na Figura 3. Também ilustrada na Figura 3 está a taxa de adsorvidade de polímero de PCE que é considerada muito lenta em 120 segundos após uma mistura contínua da mistura de PCE/cimento/amostra de água, de modo que a mesma não afete o abaixamento de concreto em um estágio posterior (por exemplo, durante a mistura contínua do período tempo de 300 segundos a 1.000 segundos da amostra que se aproxima de 20 a 70 revoluções do concreto correspondente que é misturado em um tambor de mistura em uma situação de trânsito de entrega real); e isso é designado em "(1)" na Figura 3. Por outro lado, os presentes inventores definiram os limites de seu coeficiente de ad- sorvidade acumulativa (Ac) ideal do(s) polímero(s) de PCE em 40% a 70% que corresponde ao coeficiente de adsorvidade do polímero dispersante de PCE(s), a 25 graus Celsius e 120 segundos após uma mistura contínua, conforme representado pela letra "(a)" na Figura 3.[046] On the other hand, for a PCE that has an Ac value between 40% to 75% as contemplated by the present inventors, Figure 3 also illustrates the adsorbability behavior of PCE polymer(s) that are considered to be very fast in 120 seconds, so that PCE is not available to affect the lowering of the concrete subsequently, during the 300 to 1000 seconds (lab sample) mixing period which was chosen by the present inventors as an approximation of 20 to 70 drum revolutions concrete mixing in a real delivery situation; and this is designated as "(1)" in Figure 3. Also illustrated in Figure 3 is the PCE polymer adsorbity rate which is considered very slow at 120 seconds after continuous mixing of the PCE/cement/water sample mixture , so that it does not affect the lowering of concrete at a later stage (e.g. during continuous mixing of the time period from 300 seconds to 1000 seconds of the sample approaching 20 to 70 revolutions of the corresponding concrete which is mixed in a mixing drum in an actual delivery transit situation); and this is designated in "(1)" in Figure 3. On the other hand, the present inventors set the limits of their ideal cumulative adsorption coefficient (Ac) of the PCE polymer(s) at 40% to 70% which corresponds to the adsorbity coefficient of the dispersing polymer of PCE(s), at 25 degrees Celsius and 120 seconds after continuous mixing, as represented by the letter "(a)" in Figure 3.

[047] O valor de Ac pode ser medido no laboratório com o uso de um método de depleção. Primeiramente, uma amostra (16 gm de cimento em 6,4 gm de solução de água de mistura por adição) é carregada dentro de um tubo de vidro na quantidade de 0,03 a 0,2 por cento com base em cimento de peso seco. O tubo é agitado exten-sivamente durante dois minutos (com o uso do dispositivo misturador ou agitador de tubo de teste) e 2 gramas de sobrenadante (água capilar) são removidos por filtração com o uso de um filtro de 0,45 micrômetro e precisamente pesados em uma balança. Em seguida, 2 gramas de ácido clorídrico (0,8%) são adicionados ao sobrenadante. Então, a água desionizada é adicionada para se obter 40 gramas totais de uma amostra de água capilar líquida diluída.[047] The value of Ac can be measured in the laboratory using a depletion method. First, a sample (16 gm of cement in 6.4 gm of mixed water solution per addition) is loaded into a glass tube in the amount of 0.03 to 0.2 percent based on dry weight cement. . The tube is shaken extensively for two minutes (using the mixing device or test tube shaker) and 2 grams of supernatant (capillary water) is removed by filtration using a 0.45 micrometer filter and precisely weighed on a scale. Then, 2 grams of hydrochloric acid (0.8%) is added to the supernatant. Then, deionized water is added to obtain a total 40 grams of a diluted liquid capillary water sample.

[048] O coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) é calculado com o uso da fórmula Ac = [(A - B)/A] x 100[048] The cumulative adsorbity coefficient (Ac) is calculated using the formula Ac = [(A - B)/A] x 100

[049] em que A representa a quantidade total de polímero ou polímeros de éter policarboxilato do tipo de favo (PCE) adicionada à pasta fluida de cimento que é, em seguida, filtrada, B representa a quantidade de PCE que permanece na água capilar obtida através de filtração e em que a medição de adsorvidade e filtração é executada em temperatura ambiente (25 graus Celsius) com o uso de equipamento ana- lítico com capacidade para medir a concentração do PCE na água capilar. Tal equipamento analítico pode incluir um equipamento que mede o Teor Orgânico Total (TOC), um equipamento de cromatografia por permeação de gel (GPC) e um detector de índice reflexivo. A razão de água para cimento da amostra é de 0,4 e a quantidade de polímero usada estará entre 0,03 e 0,5 % com base no cimento de peso seco, conforme determinado pelo teste de argamassa padrão; a saber, a quantidade de polímero que seria necessária para fornecer uma argamassa com a mesma fluidez equivalente à adição de 14% de água adicional na mistura de argamassa (isto é, para alcançar 14% de corte de água).[049] where A represents the total amount of honeycomb-type polycarboxylate ether (PCE) polymer or polymers added to the cement slurry which is then filtered, B represents the amount of PCE that remains in the obtained capillary water through filtration and in which the measurement of adsorbity and filtration is performed at room temperature (25 degrees Celsius) using analytical equipment capable of measuring the concentration of PCE in capillary water. Such analytical equipment may include equipment that measures Total Organic Content (TOC), a gel permeation chromatography (GPC) equipment and a reflective index detector. The water to cement ratio of the sample is 0.4 and the amount of polymer used will be between 0.03 and 0.5% based on dry weight cement as determined by the standard mortar test; namely, the amount of polymer that would be required to provide a mortar with the same fluidity equivalent to adding 14% additional water to the mortar mix (ie, to achieve 14% water cut).

[050] A Figura 4 é outra ilustração gráfica do conceito do tempo de resposta, dessa vez, conforme medido através da medição da energia necessária para girar um misturador de Hobart, ao qual um medidor de consumo de potência comercialmente disponível foi fixado. Os dados plotados na Figura 4 foram obtidos em dias subse-quentes (19 e 20 de janeiro de 2012) para confirmar a capacidade de reprodução dos resultados de dados.[050] Figure 4 is another graphical illustration of the response time concept, this time as measured by measuring the energy required to turn a Hobart mixer, to which a commercially available power consumption meter has been attached. The data plotted in Figure 4 were taken on subsequent days (January 19 and 20, 2012) to confirm the reproducibility of the data results.

[051 ] A Figura 5 ilustra graficamente a alteração na energia exigida pelo motor do misturador de Hobart através da adição do dispersante de PCE na mistura cimentícia contida no misturador de Hobart. É possível observar que a energia necessária para misturar a amostra é estabilizada após 550 segundos do tempo de mistura após o PCE ter sido introduzido na amostra que contém cimento. A potência exigida para misturar o concreto diminuiu a partir de cerca de 102 a 103 Watts para abaixo de 90 watts após cerca de 100 segundos. Dessa forma, cerca de 14 a 15 watts de redução de potência foram obtidos através do uso de 0,11% em peso de adição de PCE na argamassa de cimento de amostra (embora deva ser observado que o consumo de potência e a redução de potência reais podem variar significativamente dependendo do tipo de misturador empregado). Após a normalização da curva de potência, definindo-se a potência de misturador inicial em 1 e a potência de misturador final em zero (0), conforme mostrado na Figura 4, um ponto de redução de potência de 90% foi calculado e o tempo no ponto em que a curva de energia encontra o nível 0,1, que corresponde ao ponto de redução de 90%, é definido como o "tempo de resposta". A queda na potência de misturador mostrada pela curva para baixo ilustrada após 550 segundos na Figura 5 sugere que o tempo de resposta tenha sido entre 35 a 50 segundos.[051] Figure 5 graphically illustrates the change in energy required by the Hobart mixer motor through the addition of the PCE dispersant to the cement mixture contained in the Hobart mixer. It can be seen that the energy required to mix the sample is stabilized after 550 seconds of the mixing time after the PCE has been introduced into the sample containing cement. The power required to mix the concrete decreased from about 102 to 103 Watts to below 90 Watts after about 100 seconds. Thus, about 14 to 15 watts of power reduction was obtained by using 0.11% by weight of PCE addition in the sample cement mortar (although it should be noted that the power consumption and power reduction Actuals may vary significantly depending on the type of mixer used). After normalizing the power curve, setting the initial mixer power to 1 and the final mixer power to zero (0), as shown in Figure 4, a 90% power reduction point was calculated and the time the point where the power curve meets the 0.1 level, which corresponds to the 90% reduction point, is defined as the "response time". The drop in mixer power shown by the downward curve shown after 550 seconds in Figure 5 suggests that the response time was between 35 and 50 seconds.

[052] Várias moléculas de polímero de éter policarboxilato (PCE) foram sintetizadas e suas estruturas de polímero foram analisadas a fim de se obter algum entendimento a respeito de estruturas de PCE e sua correspondência, se houver, ao tempo de resposta. Na Tabela 1 mostrada abaixo, os presentes inventores caracterizam vários polímeros, inclusive uma caracterização através do uso de absorção de polímero através do método de Carbono Orgânico Total (TOC) e examinam a dosagem necessária para obter uma redução de 14 Watt na energia exigida para misturar o concreto. A Tabela 1 resume os resultados de tempo de resposta. Os resultados incluem os tempos de resposta que variam de 15 a 100 segundos em termos de redução do tempo de mistura. Os presentes inventores analisaram os dados e constataram que vários fatores, inclusive a dosagem necessária para alcançar uma fluidez alvo, o comprimento de cadeia lateral de PEG (polietileno glicol), o peso molecular de pico conforme determinado pela Cromatografia por Permeação de Gel (GPC), a isoterma de adsorção do polímero de PCE e a extensão de reticulação, todos influenciam fortemente o tempo de resposta do polímero.

Figure img0001
Figure img0002
[052] Several polycarboxylate ether (PCE) polymer molecules were synthesized and their polymer structures analyzed in order to gain some understanding of PCE structures and their correspondence, if any, to response time. In Table 1 shown below, the present inventors characterize various polymers, including a characterization through the use of polymer absorption via the Total Organic Carbon (TOC) method, and examine the dosage required to achieve a 14 Watt reduction in energy required to mix. the concrete. Table 1 summarizes the response time results. Results include response times ranging from 15 to 100 seconds in terms of reduced mixing time. The present inventors analyzed the data and found that several factors, including the dosage required to achieve a target fluidity, PEG (polyethylene glycol) side chain length, peak molecular weight as determined by Gel Permeation Chromatography (GPC) , the PCE polymer adsorption isotherm, and the extent of crosslinking all strongly influence the polymer response time.
Figure img0001
Figure img0002

[053] A Figura 6 ilustra graficamente a relação entre o tempo de resposta e o coeficiente de adsorvidade de vários polímeros de PCE em termos de porcentagem adsorvida na dosagem necessária (para obter 14% de corte de água em uma mistura cimentícia). Os presentes inventores constataram que as amostras de PCE de resposta rápida que têm menos do que 20 segundos de tempo de resposta não existem para PCEs que têm valores de Ac extremamente altos. Dessa forma, os presentes inventores acreditam que a presente invenção, com sua ênfase nos valores de Ac na faixa de 40% a 75%, é um elemento surpreendente e crítico para alcançar um tempo de resposta rápido.[053] Figure 6 graphically illustrates the relationship between the response time and the adsorbity coefficient of various PCE polymers in terms of percentage adsorbed at the required dosage (to obtain 14% water cut in a cementitious mixture). The present inventors have found that fast responding PCE samples that have less than 20 seconds response time do not exist for PCEs that have extremely high Ac values. Accordingly, the present inventors believe that the present invention, with its emphasis on Ac values in the range of 40% to 75%, is a surprising and critical element in achieving rapid response time.

[054] Embora os detalhes do mecanismo sejam desconhecidos e, sem se ater à teoria, os inventores supõem que a advecção da porção de pasta do cimento dentro de uma mistura de concreto poderia ser a força de acionamento principal para dispersar e distribuir o polímero de PCE na mistura e alcançar efeitos mais rápidos na fluidez do concreto que poderiam ser obtidos em aplicações reais em que os sistemas de monitoramento de abaixamento são usados em veículos de entrega de concreto, por meio dos quais a carga de concreto é idealmente entregue através de, ou antes de o tambor de mistura ter concluído uma determinada quantidade de revoluções (por exemplo, 70 a 120). Embora um coeficiente de adsorvidade inferior favoreça um tempo de resposta mais rápido, a absorção inferior também resulta em uma dosagem mais alta (necessária para alcançar o padrão de 14% de corte de água na mistura de concreto), o que não é apenas dispendioso, mas também pode resultar em um ganho de abaixamento atrasado ao longo de um período de tempo maior devido à sua sobredo- sagem. Dessa forma, os presentes inventores selecionaram, de modo inventivo, 40% a 75% como o coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) ideal para alcançar um desempenho de tempo de resposta rápido equilibrado.[054] Although the details of the mechanism are unknown and, without being bound by theory, the inventors assume that the advection of the paste portion of the cement within a concrete mix could be the main driving force to disperse and distribute the polymer from PCE in the mix and achieve faster effects on concrete flowability than could be achieved in real applications where slump monitoring systems are used in concrete delivery vehicles, whereby the concrete load is ideally delivered through, or before the mixing drum has completed a certain number of revolutions (eg 70 to 120). While a lower adsorbity coefficient favors a faster turnaround time, lower absorption also results in a higher dosage (needed to achieve the standard 14% water cut-off in the concrete mix), which is not only costly, but it can also result in a delayed drawdown gain over a longer period of time due to your overdose. Therefore, the present inventors have inventively selected 40% to 75% as the optimal cumulative adsorbity (Ac) coefficient to achieve balanced fast response time performance.

[055] Os presentes inventores analisaram adicionalmente os dados e acreditam que determinados recursos de polímeros de PCE sejam desejáveis para alcançar o coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) mencionado anteriormente. Por exemplo, o comprimento das cadeias laterais do PCE é importante. Em geral, um comprimento de cadeia lateral mais curto (por exemplo, mais curto do que 2.000 unidades de massa atômica (AMU) parece ser favorável embora haja exceções. Além disso, o peso molecular do polímero de PCE, conforme determinado por GPC, também tem um efeito sobre o tempo de resposta. Em geral, acredita-se que um peso molecular numérico médio inferior é favorável para alcançar um tempo de resposta mais rápido. Um peso molecular de pico abaixo de 40.000 AMU também parece favorável para alcançar um tempo de resposta rápido.[055] The present inventors have further analyzed the data and believe that certain features of PCE polymers are desirable to achieve the aforementioned cumulative adsorbity (Ac) coefficient. For example, the length of the PCE side chains is important. In general, a shorter side chain length (eg, shorter than 2000 atomic mass units (AMU)) appears to be favorable although there are exceptions. In addition, the molecular weight of the PCE polymer, as determined by GPC, also has an effect on response time. In general, a lower number average molecular weight is believed to be favorable for achieving a faster response time. A peak molecular weight below 40,000 AMU also seems favorable for achieving a faster response time. quick reply.

[056] Uma dosagem mais alta do PCE na mistura de concreto também contribui para alcançar tempos de resposta mais rápidos. Entretanto, uma dosagem mais alta não é desejada devido aos custos aumentados de mistura por adição. Seria desejável que a mistura por adição tivesse uma eficácia de dosagem alta, por outro lado, de modo que a fluidez desejada pudesse ser obtida com coeficientes de adsorvidade relativamente inferiores.[056] A higher dosage of PCE in the concrete mix also contributes to achieving faster response times. However, a higher dosage is not desired due to the increased mixing costs per addition. It would be desirable for the addition mixture to have a high dosage efficiency, on the other hand, so that the desired flowability could be obtained with relatively lower adsorption coefficients.

[057] Em sistemas e métodos exemplificativos adicionais da invenção, pelo menos dois polímeros de PCE são misturados por adição à mistura de concreto. Ainda em outros sistemas e métodos exemplificativos, os presentes inventores acreditam que pelo menos um dos polímeros de PCE pode ter um coeficiente de adsorvidade individual que é maior do que 75%, porém, quando combinado com outro polímero de PCE que tenha um coeficiente de adsorvidade individual inferior, é possível que o coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) possa ser ajustado para que seja abrangido por sua faixa ideal de 40% a 75%. De modo similar, em outras modalidades exemplificativas, os presentes inventores acreditam que é possível que pelo menos um dentre os ditos polímeros de PCE tenha um coeficiente de adsorvidade individual que é menor do que 40%, porém, quando combinado com um ou mais polímeros de PCE que tenha um coeficiente de adsorvidade individual superior, é possível que o coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) dos polímeros de PCE possa ser ajustado que que seja abrangido por sua faixa ideal de 40% a 75%. Em sistemas e métodos adicionalmente exemplificativos da invenção, os presentes inventores preveem que pelo menos três polímeros de PCE possam ser misturados por adição à mistura de concreto e que seja possível que pelo menos dois dos três polímeros de PCE, cada, tenham coeficientes de adsorvidade individuais maiores do que 75%, porém, misturando-se com um ou mais de outros polímeros de PCE que têm coeficientes de adsorvidade individuais muito inferiores, o coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) pode ser ajustado para que seja abrangido por sua faixa ideal de 40% a 75%. Nesse sentido, os presentes inventores também preveem que pelo menos três polímeros de PCE possam ser misturados por adição à mistura de concreto, em que pelo menos dois dentre os três polímeros de PCE têm um coeficiente de adsorvidade individual que é menor do que 40%, porém, quando combinados com um ou mais polímeros de PCE que têm um coeficiente de adsorvidade individual superior, é possível que o coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) dos polímeros de PCE possa ser ajustado para que seja abrangido por sua faixa ideal de 40% a 75%.[057] In additional exemplary systems and methods of the invention, at least two PCE polymers are blended by addition to the concrete mix. In yet other exemplary systems and methods, the present inventors believe that at least one of the PCE polymers may have an individual adsorbance coefficient that is greater than 75%, however, when combined with another PCE polymer that has an adsorbance coefficient lower individual, it is possible that the cumulative adsorbity coefficient (Ac) can be adjusted so that it falls within its optimal range of 40% to 75%. Similarly, in other exemplary embodiments, the present inventors believe that it is possible for at least one of said PCE polymers to have an individual adsorbity coefficient that is less than 40%, however, when combined with one or more polymers of PCE that has a higher individual adsorbity coefficient, it is possible that the cumulative adsorbity coefficient (Ac) of PCE polymers can be adjusted so that it falls within their ideal range of 40% to 75%. In further exemplary systems and methods of the invention, the present inventors envision that at least three PCE polymers may be admixed by addition to the concrete mix and that it is possible for at least two of the three PCE polymers each to have individual adsorbance coefficients. greater than 75%, however, by blending with one or more of the other PCE polymers that have much lower individual adsorbance coefficients, the cumulative adsorbity coefficient (Ac) can be adjusted to fall within its optimal range of 40 % to 75%. In this regard, the present inventors also envision that at least three PCE polymers can be mixed by addition to the concrete mix, wherein at least two out of the three PCE polymers have an individual adsorbance coefficient that is less than 40%, however, when combined with one or more PCE polymers that have a higher individual adsorbity coefficient, it is possible that the cumulative adsorbity coefficient (Ac) of the PCE polymers can be adjusted to fall within their optimal range of 40% to 75%.

[058] Por esse motivo, as modalidades exemplificativas adicionais da presente invenção são voltadas para o uso de dois ou mais polímeros de PCE, em que pelo menos um dos componentes de PCE tem um coeficiente de adsorvidade individual que está acima ou abaixo da faixa de 40% a 75%. A capacidade de absorção de polímeros de PCE é tipicamente controlada alterando-se a razão entre (a) os grupos aniônicos que aderem às partículas de cimento e os mesmos são tipicamente carbo- xílicos, fosfóricos ou ácidos fosfônicos e (b) as cadeias laterais que contêm grupos polioxialquilenos (por exemplo, grupos de óxido etileno) que são, por vezes, chamados de grupos de "PEG", visto que os mesmos são tipicamente derivados de polieti- leno glicol. Quanto maior a quantidade de ácido, maior será a capacidade de adsor- ção. Um comprimento de cadeia lateral de PEG mais longo geralmente possibilita uma quantidade de ácido inferior sem prejudicar inteiramente a adsorção. A abordagem mais direta para diminuir a adsorvidade, entretanto, é diminuir a razão de ácido para grupos de éster dentro da cadeia lateral. Entretanto, se a razão de ácido para éster for muito baixa, o PCE se torna excessivamente sensível ao tipo de cimento, aos pós cimentícios e de carga usados e ao ambiente iônico e à alcalinidade da mistura cimentícia. Os presentes inventores também acreditam que o grau ou extensão de reti- culação na estrutura de polímero dispersante seja outra abordagem para controlar o coeficiente de adsorvidade do polímero. Os presentes inventores constataram que a introdução de reticulação a um grau relativamente baixo pode diminuir a adsorvidade da molécula, sem diminuir o teor de ácido e, assim, distribuir a razão de ácido para éster nas cadeias laterais de polioxialquileno (de dispersão de cimento), para posicionar o coeficiente de adsorvidade dentro da faixa ideal de 40% a 75% prevista pelos presentes inventores, que acreditam que isso possa ajudar adicionalmente a controlar a adsorção sem aumentar desnecessariamente a sensibilidade do polímero de PCE ao tipo de cimento. A reticulação dentro do polímero pode ser tanto permanente quanto transiente.[058] For this reason, additional exemplary embodiments of the present invention are directed to the use of two or more PCE polymers, wherein at least one of the PCE components has an individual adsorbance coefficient that is above or below the range of 40% to 75%. The absorptive capacity of PCE polymers is typically controlled by altering the ratio between (a) the anionic groups that adhere to the cement particles and these are typically carboxylic, phosphoric, or phosphonic acids and (b) the side chains that contain polyoxyalkylene groups (eg ethylene oxide groups) which are sometimes called "PEG" groups as they are typically derived from polyethylene glycol. The greater the amount of acid, the greater the adsorption capacity. A longer PEG side chain length generally allows for a lower amount of acid without entirely impairing adsorption. The most direct approach to decreasing adsorbity, however, is to decrease the ratio of acid to ester groups within the side chain. However, if the acid to ester ratio is too low, the PCE becomes overly sensitive to the type of cement, the cementitious and filler powders used, and the ionic environment and alkalinity of the cementitious mixture. The present inventors also believe that the degree or extent of cross-linking in the dispersing polymer structure is another approach to controlling the polymer's adsorbity coefficient. The present inventors have found that introducing cross-linking to a relatively low degree can decrease the adsorbity of the molecule without decreasing the acid content and thus distributing the acid to ester ratio in the polyoxyalkylene (cement-dispersing) side chains, to position the adsorbity coefficient within the optimal range of 40% to 75% envisioned by the present inventors, who believe that this may further help control adsorption without unnecessarily increasing the sensitivity of the PCE polymer to the cement type. Crosslinking within the polymer can be either permanent or transient.

[059] Em suma, os presentes inventores acreditam que ter uma alta eficiência na combinação com adsorção controlada é um atributo importante para que os polímeros de PCE alcancem um tempo de resposta rápido de uma maneira prática e eficaz. O polímero ideal tem a dosagem mais baixa possível necessária para a exe- quibilidade alvo com o coeficiente de adsorção na faixa de 40% a 75%, de modo que haja polímero em excesso disponível na água capilar mesmo quando o polímero de PCE alcança uma alta fluidez dentro da mistura cimentícia.[059] In short, the present inventors believe that having a high efficiency in combination with controlled adsorption is an important attribute for PCE polymers to achieve fast response time in a practical and effective manner. The ideal polymer has the lowest possible dosage needed for target feasibility with the adsorption coefficient in the range of 40% to 75%, so that there is excess polymer available in the capillary water even when the PCE polymer reaches a high fluidity within the cement mixture.

[060] Os polímeros exemplificativos de éter policarboxilato do tipo de favo (PCE) adequados para uso na presente invenção compreendem cadeia principal que contém carbono e grupos pendentes representados pelas estruturas (I) e (II) conforme representado pelas estruturas abaixo:

Figure img0003
[060] Exemplary honeycomb-type polycarboxylate ether (PCE) polymers suitable for use in the present invention comprise carbon-containing backbone and pendant groups represented by structures (I) and (II) as represented by the structures below:
Figure img0003

[061] em que cada R1 representa, independentemente, um átomo de hidrogênio ou um grupo metila (grupo -CH3); M representa um átomo de hidrogênio, um cátion de metal álcali ou de metal terroso alcalino, grupos de amônio ou amina orgânica ou uma mistura dos mesmos; Alk representa um grupo C2 - C10 alquileno; p representa um número inteiro de 0 a 1; x representa um número inteiro de 1 a 10; y representa um número de 0 a 300; z representa um número de 1 a 300: R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto que tem de 1-a 10 átomos de carbono; e "a" e "b" são valores numéricos que representam uma porcentagem molar da estrutura do polímero, em que "a" é de 30 a 90 e "b" é de 10 a 70; e[061] wherein each R1 independently represents a hydrogen atom or a methyl group (-CH3 group); M represents a hydrogen atom, an alkali metal or alkaline earth metal cation, ammonium or organic amine groups or a mixture thereof; Alk represents a C2 -C10 alkylene group; p represents an integer from 0 to 1; x represents an integer from 1 to 10; y represents a number from 0 to 300; z represents a number from 1 to 300: R2 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having from 1-10 carbon atoms; and "a" and "b" are numerical values representing a molar percentage of the polymer backbone, wherein "a" is from 30 to 90 and "b" is from 10 to 70; and

[062] Alternativa e/ou opcionalmente, as estruturas (III), (IV) e (V) mostradas abaixo

Figure img0004
[062] Alternatively and/or optionally, structures (III), (IV) and (V) shown below
Figure img0004

[063] em que Ri representa um grupo selecionado dentre -C(O)O-, -C(O)NH- , -CH2O-, -O-, -(CH2)K- 0(R)(CH2)k-, ou uma mistura os mesmos;[063] wherein Ri represents a group selected from -C(O)O-, -C(O)NH- , -CH2O-, -O-, -(CH2)K- 0(R)(CH2)k- , or a mixture thereof;

[064] em que R2 representa um grupo selecionado dentre -C(O)O-, -SO3; - PO3", -OPO3-, -Si(OR)3, OSi(OR)3, ou uma mistura dos mesmos; e[064] wherein R2 represents a group selected from -C(O)O-, -SO3; - PO3", -OPO3-, -Si(OR)3, OSi(OR)3, or a mixture thereof; and

[065] em que R3 representa -C(O)O-, -CH2-C(O)-O-, ou uma mistura dos mesmos;[065] wherein R3 represents -C(O)O-, -CH2 -C(O)-O-, or a mixture thereof;

[066] R representa hidrogênio ou um resíduo de C1-C3 alquila;[066] R represents hydrogen or a C1-C3 alkyl residue;

[067] k representa um número inteiro; e[067] k represents an integer; and

[068] em que "c", "d" e "e" são valores numéricos que representam uma porcentagem molar da estrutura do polímero, em que "c" é de "10 a 70", "d" é de 0 a 90 e "e" é de 0 a 90.[068] where "c", "d" and "e" are numerical values representing a molar percentage of the polymer structure, where "c" is from "10 to 70", "d" is from 0 to 90 and "e" is from 0 to 90.

[069] Além dos monômeros utilizados nos polímeros de éter policarboxilato do tipo de favo (PCE) de base acima, quaisquer tipos de agentes de reticulação conhecidos podem ser empregados para controlar o grau de reticulação dos polímeros de PCE, conforme mostrado nos exemplos abaixo.[069] In addition to the monomers used in the above base honeycomb-type polycarboxylate ether (PCE) polymers, any types of known cross-linking agents can be employed to control the degree of cross-linking of PCE polymers, as shown in the examples below.

[070] Embora a invenção seja descrita no presente documento com o uso de uma quantidade limitada de modalidades, essas modalidades específicas não se destinam a limitar o escopo da invenção conforme descrito e reivindicado, de outro modo, no presente documento. Existe a modificação e as variações das modalidades descrita. Mais especificamente, os exemplos a seguir são fornecidos como uma ilustração específica de modalidades da invenção reivindicada. Deve-se entender que a invenção não se limita aos detalhes específicos estabelecidos nos exemplos.[070] While the invention is described herein using a limited amount of embodiments, these specific embodiments are not intended to limit the scope of the invention as otherwise described and claimed herein. There is the modification and variations of the described modalities. More specifically, the following examples are provided as a specific illustration of embodiments of the claimed invention. It should be understood that the invention is not limited to the specific details set forth in the examples.

[071] Todas as partes e porcentagens nos exemplos, assim como no restante do relatório descritivo, são através de porcentagem em peso, exceto quando especificado de outro modo.[071] All parts and percentages in the examples, as well as the remainder of the specification, are by weight percentage, unless otherwise specified.

Exemplo 1 (Polímeros sintetizados em laboratório)Example 1 (Polymers synthesized in the laboratory) i.Medição de Tempo de Respostai. Response Time Measurement

[072] A medição de tempo de resposta é realizada através de um teste de mistura de argamassa de cimento que está descrito conforme a seguir. A mistura de argamassa tem uma razão de água para cimento (w/c) de 0,40 de Argamassa e a razão de cimento, areia e água (C/S/W) é de 1.264/2.700/506. As misturas de argamassa foram preparadas em bateladas de 2 litros em um misturador com potência (correlacionada à exequibilidade) medida ao longo do tempo. Quantidades predeterminadas de polímeros de PCE de dispersão de cimento foram introduzidas à mistura de argamassa contida no misturador após o consumo de potência do misturador ser estabilizado (indicando que a argamassa de cimento for uniformemente misturada). A introdução de dispersante reduziu rapidamente a potência do motor. A redução de potência foi registrada com o uso de um computador do tipo lap top. Um agente anti- espumante foi usado para todas as misturas por adição que contêm PCE. A normalização da potência através de curvas de tempo foi realizada calculando-se o tempo necessário para reduzir o consumo de potência em 90%).[072] The response time measurement is performed through a cement mortar mixture test which is described as follows. The mortar mix has a water to cement (w/c) ratio of 0.40 of Mortar and the cement, sand and water (C/S/W) ratio is 1,264/2,700/506. The mortar mixes were prepared in 2 liter batches in a mixer with power (correlated to workability) measured over time. Predetermined amounts of cement dispersion PCE polymers were introduced to the mortar mixture contained in the mixer after the mixer's power consumption was stabilized (indicating that the cement mortar was uniformly mixed). The introduction of dispersant quickly reduced engine power. The power reduction was recorded using a lap top computer. An anti-foaming agent was used for all addition mixes containing PCE. Power normalization through time curves was performed by calculating the time required to reduce power consumption by 90%.

B. Síntese de Polímeros (designados como Séries 19213 e 19269)B. Polymer Synthesis (designated as Series 19213 and 19269)

[073] Os materiais de partida monoméricos foram obtidos junto à Aldrich (Poznan, Polônia). Os polímeros de PCE foram preparados como copolímeros de me- tacrilato de monometoxipolietilenoglicol e ácido acrílico com uma razão de monômeros variada e uma quantidade variada de agente reticulação, diacrilato de dietilenoglicol. Diferentes monômeros foram usados para alterar a estrutura final do polímero. Por esse motivo, agentes de transferência de cadeia convencionais foram usados para formar polímeros de PCE do tipo de favo designados como séries 19213 e 19269 na Tabela 1 acima) com o uso do seguinte: (1) para a formação das cadeias laterais pendentes (ou "dentes"): metacrilado de metoxipolietileno glicol ("MPEGMA") (que tem peso molecular de 2.080 e 1.000); (2) monômero aniônico: ácido acrílico ("AA"); e (3) como agente de reticulação: diácido acrílico de dietilenoglicol ("DEGDA").[073] Monomeric starting materials were obtained from Aldrich (Poznan, Poland). PCE polymers were prepared as copolymers of monomethoxypolyethylene glycol methacrylate and acrylic acid with a varying ratio of monomers and a varying amount of the crosslinking agent, diethylene glycol diacrylate. Different monomers were used to change the final polymer structure. For this reason, conventional chain transfer agents have been used to form honeycomb-type PCE polymers designated as series 19213 and 19269 in Table 1 above) with the use of the following: (1) for the formation of the pendant side chains (or "teeth"): methoxypolyethylene glycol methacrylate ("MPEGMA") (which has a molecular weight of 2080 and 1000); (2) anionic monomer: acrylic acid ("AA"); and (3) as a crosslinking agent: diethylene glycol acrylic diacid ("DEGDA").

[074] Os polímeros foram preparados através de um processo de semibate- lada com o uso de uma polimerização de radical convencional em água. Todos os polímeros foram preparados seguindo o mesmo procedimento: Em um frasco de 500 ml que contém entre 30 e 80 gramas de água. Uma seringa foi carregada com 20 gramas de MPEGMA, os outros monômeros, ácido mercaptopropiônico como agente de transferência de cadeia (CTA) e 10 gramas de água e a outra seringa contendo 1 grama de persulfato de amônio como um iniciador e 10 gramas de água desionizada. As duas soluções foram simultaneamente adicionadas através de bomba de seringa ao decorrer de 1 hora a 70 °C sob agitação contínua (80 rpm). O produto final foi testado sem uma purificação adicional.[074] The polymers were prepared through a semi-batch process using a conventional radical polymerization in water. All polymers were prepared following the same procedure: In a 500 ml bottle containing between 30 and 80 grams of water. One syringe was loaded with 20 grams of MPEGMA, the other monomers, mercaptopropionic acid as a chain transfer agent (CTA) and 10 grams of water and the other syringe containing 1 gram of ammonium persulfate as an initiator and 10 grams of deionized water. . The two solutions were simultaneously added via syringe pump over 1 hour at 70°C under continuous stirring (80 rpm). The final product was tested without further purification.

[075] A água total usada foi calculada para obter um teor sólido total final de 20% em peso.[075] The total water used was calculated to obtain a final total solids content of 20% by weight.

[076] Um resumo dos reagentes usados na formulação de polímeros é fornecido na Tabela 2 abaixo.

Figure img0005
Figure img0006
[076] A summary of the reagents used in polymer formulation is provided in Table 2 below.
Figure img0005
Figure img0006

C. Síntese de Polímeros, Série 19181 (método de metalilsulfonato)C. Polymer Synthesis, Series 19181 (methallylsulfonate method)

[077] As quantidades prescritas de monômeros de MPEGMA, metacrilato de sódio (Na-MA) e metalilsulfonato de sódio (SMAS) foram carregados em um frasco de quatro gargalos encaixado com um agitador mecânico, termoacoplado, com o uso de condensador de refluxo e entrada de nitrogênio. O SMAS foi usado como um agente de controle de peso molecular. O fluxo lento de gás nitrogênio foi iniciado e a solução de monômero foi aquecida a 60 graus Celsius. 20% em peso de persulfato de amônio foi adicionado através de funil durante um período de um minuto. A temperatura de reação foi mantida a 60 graus Celsius (mais ou menos 2 graus) durante 3,5 horas. A mistura de reação foi deixada para resfriar à temperatura ambiente. A solução foi usada no teste de argamassa de tal forma.[077] The prescribed amounts of MPEGMA monomers, sodium methacrylate (Na-MA) and sodium methallylsulfonate (SMAS) were loaded into a four-neck flask fitted with a thermocoupled mechanical stirrer using a reflux condenser and nitrogen input. SMAS was used as a molecular weight control agent. The slow flow of nitrogen gas was started and the monomer solution was heated to 60 degrees Celsius. 20% by weight ammonium persulfate was added via funnel over a period of one minute. The reaction temperature was maintained at 60 degrees Celsius (plus or minus 2 degrees) for 3.5 hours. The reaction mixture was allowed to cool to room temperature. The solution was used in the mortar test in such a way.

[078] As razões molares dos monômeros usados no presente exemplo são resumidas na Tabela 3 abaixo.

Figure img0007
[078] The molar ratios of the monomers used in the present example are summarized in Table 3 below.
Figure img0007

D. Caracterização de polímeroD. Polymer characterization

[079] Isoterma de absorção. A adsorção de mistura por adição fluidizante química no cimento foi medida de acordo com a literatura disponível com o uso do método de Carbono Orgânico Total ("TOC") (Consulte, por exemplo, Ferrari et al., Journal of Colloid and Interface Science, 347(2010) 15 a 24). Para cada dose de dispersante investigada, 16 g de cimento foram primeiramente introduzidas em um tubo centrífugo, seguido da adição de 6,4 g de uma solução da mistura por adição com água desionizada (18,2 MQ.cm) para obter uma razão de água para cimento de 0,4. As concentrações de misturas por adição foram escolhidas para investigar doses de 0,03, 0,06, 0,08, 0,1, 0,12, 0,15 e 0,2 por cento em peso seco com base no peso de cimento (por exemplo, 0,03% exigiu uma solução de mistura por adição 0,75 g/l). O tubo foi, então, agitado durante dois minutos em um misturador VWR Vortex 444- 1372(EU). Aproximadamente dois (2) gramas do sobrenadante foram separados com o uso de um filtro de 0,45-μm e pesados precisamente em um tubo de 50 ml. Em seguida, dois gramas de HCI (0,8%) foram adicionados e o tubo foi preenchido com água desionizada para alcançar um peso final de 40 gramas. Paralelamente, uma amostra foi preparada apenas com solução de mistura por adição, com o uso do mesmo procedimento conforme descrito acima, isto é, 2 gramas de HCI (0,8%) que constitui o peso total de 40 gramas. A quantidade da solução pura foi exatamente a mesma que a quantidade do sobrenadante testado anteriormente.[079] Absorption isotherm. Chemical fluidizing addition mix adsorption to cement was measured according to available literature using the Total Organic Carbon ("TOC") method (See, for example, Ferrari et al., Journal of Colloid and Interface Science, 347(2010) 15 to 24). For each dose of dispersant investigated, 16 g of cement was first introduced into a centrifuge tube, followed by the addition of 6.4 g of a solution of the mixture by addition with deionized water (18.2 MQ.cm) to obtain a ratio of water to cement of 0.4. Addition mix concentrations were chosen to investigate doses of 0.03, 0.06, 0.08, 0.1, 0.12, 0.15 and 0.2 percent dry weight based on cement weight. (e.g. 0.03% required a 0.75 g/l addition mix solution). The tube was then shaken for two minutes in a VWR Vortex 444-1372(EU) mixer. Approximately two (2) grams of the supernatant were separated using a 0.45-μm filter and accurately weighed into a 50 ml tube. Then, two grams of HCl (0.8%) were added and the tube was filled with deionized water to reach a final weight of 40 grams. At the same time, a sample was prepared with the addition mixing solution only, using the same procedure as described above, i.e. 2 grams of HCl (0.8%) constituting the total weight of 40 grams. The amount of pure solution was exactly the same as the amount of supernatant tested previously.

[080] Uma solução em branco adicional foi preparada, com o uso apenas de água desionizada e cimento em vez da solução de mistura por adição, ainda com o uso do mesmo procedimento, isto é, dois gramas de HCI (0,8%) e preenchendo com água desionizada para constituir 40 gramas.[080] An additional blank solution was prepared, using only deionized water and cement instead of the addition mix solution, still using the same procedure, i.e. two grams of HCl (0.8%) and filling with deionized water to make up 40 grams.

[081] O teor de TOC foi analisado em um dispositivo de medição, Elementar™ High TOC II, e a quantidade de polímero adsorvido pelo cimento foi conforme determinado para cada dose através do uso da fórmula a seguir:[081] The TOC content was analyzed on a measuring device, Elementary™ High TOC II, and the amount of polymer adsorbed by the cement was as determined for each dose using the following formula:

Porcentagem adsorvida = (TOC - TOCref) \ TOCrefPercent adsorbed = (TOC - TOCref) \ TOCref

[082] em que TOC representa o Carbono Orgânico Total medido para o sobrenadante menOS a SolUÇão em branco (TOC = TOCsobrenadante menos TOCsoluçãoem- branco); e TOCref é o Carbono Orgânico Total medido para a solução pura da mistura por adição.[082] where TOC represents the Total Organic Carbon measured for the supernatant minus the blank solution (TOC = TOC supernatant minus TOC blank solution); and TOCref is the Total Organic Carbon measured for the pure solution of the admixture mixture.

E. Cromatografia por Permeação de Gel (GPC)E. Gel Permeation Chromatography (GPC)

[083] Os cromatogramas de GPC foram registrados com o seguinte programa: (1) colunas: Coluna Waters Ultrahydrogel Guard™, Waters Ultrahydrogel™ 1000, Waters Ultrahydrogel™ 250 e Waters Ultrahydrogel™ 120; (2) Detector: Rl; (3) fase móvel: 1% de nitrato de potássio; (4) Taxa de fluxo: 0,6 ml/min.; (5) tempo de funcionamento: 100 min.; e com o uso de (6) padrões de polietilenoglicol.[083] GPC chromatograms were recorded with the following program: (1) columns: Waters Ultrahydrogel Guard™, Waters Ultrahydrogel™ 1000, Waters Ultrahydrogel™ 250 and Waters Ultrahydrogel™ 120 Column; (2) Detector: R1; (3) mobile phase: 1% potassium nitrate; (4) Flow rate: 0.6 ml/min.; (5) running time: 100 min.; and with the use of (6) polyethylene glycol standards.

Exemplo 2 (Polímeros comercialmente disponíveis)Example 2 (Commercially available polymers)

[084] De modo similar aos polímeros de laboratório acima, vários polímeros comerciais também foram testados quanto ao tempo de resposta e ao coeficiente de adsorvidade. A Tabela 4 mostra os resultados.

Figure img0008
[084] Similar to the above laboratory polymers, several commercial polymers were also tested for response time and adsorbity coefficient. Table 4 shows the results.
Figure img0008

[085] A Figura 7 mostra a relação entre o tempo de resposta e o coeficiente de adsorvidade de alguns dispersantes de cimento de PCE comercialmente disponíveis. De modo similar aos polímeros sintetizados em laboratório, a tendência geral de adsorvidade mais baixa e tempo de resposta mais rápido pode ser observada. O po-límero mais rápido é designado como "(5)" na Figura 7. Entretanto, conforme pode ser observado na Tabela 4, a dosagem necessária para alcançar a exequibilidade alvo é significativamente mais alta em comparação com outras amostras de PCE. Portanto, os presentes inventores não acreditam que esse polímero de amostra seja adequado quando usado sozinho para alcançar o tempo de resposta rápido de acordo com os objetivos da presente invenção.[085] Figure 7 shows the relationship between the response time and the adsorbity coefficient of some commercially available PCE cement dispersants. Similar to laboratory synthesized polymers, a general trend towards lower adsorbity and faster response time can be observed. The fastest polymer is designated as "(5)" in Figure 7. However, as can be seen from Table 4, the dosage required to achieve target feasibility is significantly higher compared to other PCE samples. Therefore, the present inventors do not believe that such a sample polymer is suitable when used alone to achieve fast response time in accordance with the purposes of the present invention.

[086] Por outro lado, a amostra de PCE "1" pareceu ter uma eficácia de dosagem adequada, porém, por outro lado, observou-se que o tempo de resposta para essa amostra é muito lento em comparação com os outros, conforme mostrado na Figura 7. Portanto, os presentes inventores não acreditam que esse polímero de amostra seja adequado quando usado sozinho para alcançar um tempo de resposta rápido adequado de acordo com os objetivos da presente invenção.[086] On the other hand, PCE sample "1" appeared to have adequate dosing efficacy, however, on the other hand, the response time for this sample was observed to be very slow compared to the others, as shown in Figure 7. Therefore, the present inventors do not believe that such a sample polymer is suitable when used alone to achieve adequate rapid response time in accordance with the purposes of the present invention.

[087] O PCE de amostra designado "2" pareceu demonstrar tanto uma eficácia de dosagem equilibrada quanto um tempo de resposta abrangido pelo escopo da presente invenção. O comportamento de dosagem do polímero dos vários polímeros de PCE de amostra 1 a 5, como uma função da taxa de adsorção em 120 segundos (após uma mistura completa de PCE, cimento e água), é graficamente ilustrado na Figura 8.[087] The sample PCE designated "2" appeared to demonstrate both balanced dosing efficacy and response time falling within the scope of the present invention. The polymer dosing behavior of the various PCE polymers from sample 1 to 5, as a function of the adsorption rate at 120 seconds (after a thorough mixing of PCE, cement and water), is graphically illustrated in Figure 8.

[088] As ilustrações e exemplos supracitados são fornecidos apenas com propósitos ilustrativos e não se destinam a limitar o escopo da invenção.[088] The aforementioned illustrations and examples are provided for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.

Claims (2)

1. Método para alcançar um tempo de resposta rápido de um polímero de éter policarboxilato em uma mistura de concreto, CARACTERIZADO por compreender: fornecer um tambor de mistura giratório para conter uma mistura de concreto hidratável; fornecer um sistema para monitoramento contínuo de abaixamento da mistura de concreto hidratável contida no tambor de mistura giratório e para dispensar quantidades controladas de mistura por adição química fluidizante na mistura de concreto no interior do tambor com base no monitoramento contínuo; e fornecer uma mistura por adição química fluidizante a ser dispensada através do sistema, em que a mistura por adição compreende pelo menos um polímero de éter policarboxilato do tipo de favo para modificar o abaixamento da mistura de concreto, o polimero tendo um coeficiente de adsorvidade acumulativa (Ac) de 40% a 75% conforme determinado por um método de depleção por meio do qual uma amostra do polimero é carregada para dentro de uma pasta fluida de cimento aquoso que contém o cimento usado para produzir a mistura de concreto hidratável e misturada, em conjunto, e separada após uma mistura contínua de 120 segundos da pasta fluida de cimento aquoso para obter água capilar de sobrenadante, de acordo com a fórmula Ac= [(A - B)/A] x 100 em que A representa a quantidade total de polimero adicionada à pasta fluida de cimento aquoso que foi, então, separada para obter a água capilar de sobrenadante, B representa a quantidade do polímero que permanece na água capilar de sobrenadante obtida através da separação da pasta fluida de cimento aquoso, e em que a adsorvidade é medida a 25° Celsius na água capilar de sobrenadante separada da pasta fluida de cimento aquoso após uma mistura contínua de 120 segundos da pasta fluida cimentícia aquosa que contém o cimento, água e o polimero, em que a razão de água para cimento da pasta fluida é de 0,4 e a quantidade do polimero dosado dentro da pasta fluida cimentícia aquosa é entre 0,03% a 0,5% em peso seco com base na dosagem de cimento e de polimero usada é calculada através do teste de argamassa, por meio do qual a dosagem para o polímero é a que fornece a mesma fluidez que a adição de 14% de água adicional à pasta fluida cimentícia aquosa, em que o sistema é programado para monitorar de forma contínua e para ajustar o abaixamento através da introdução da mistura por adição química fluidizante dentro da carga de concreto, e para repetir as etapas de monitoramento e ajuste de modo iterativo durante o trânsito e/ou após a chegada no local de despejamento/en- trega, em que o método compreende dosar a mistura por adição química fluidizante dentro do tambor de mistura de concreto que contém a mistura de concreto hidratável durante trânsito e/ou após a chegada no local de despejamento/entrega, e em que o peso molecular de pico do polímero de éter policarboxilato determinado por GPC está abaixo de 40.000 unidades de massa atômica AMU.1. Method for achieving a fast turnaround time of a polycarboxylate ether polymer in a concrete mix, CHARACTERIZING by comprising: providing a rotating mixing drum to contain a hydratable concrete mix; provide a system for continuously monitoring the slump of the hydratable concrete mix contained in the rotating mixing drum and for dispensing controlled amounts of fluidizing chemical addition mix into the concrete mix within the drum on the basis of continuous monitoring; and providing a fluidizing chemical addition mixture to be dispensed through the system, wherein the addition mixture comprises at least one honeycomb-type polycarboxylate ether polymer to modify the slump of the concrete mixture, the polymer having an accumulative adsorbability coefficient. (Ac) from 40% to 75% as determined by a depletion method whereby a sample of the polymer is loaded into an aqueous cement slurry containing the cement used to produce the hydratable and mixed concrete mix, together, and separated after 120 seconds continuous mixing of the aqueous cement slurry to obtain supernatant capillary water, according to the formula Ac= [(A - B)/A] x 100 where A represents the total amount of polymer added to the aqueous cement slurry which was then separated to obtain the supernatant capillary water, B represents the amount of polymer remaining in the supernatant capillary water obtained by separating the aqueous cement slurry, and wherein the adsorbity is measured at 25° Celsius in the supernatant capillary water separated from the aqueous cement slurry after continuous 120 second mixing of the cement-containing aqueous cement slurry, water and the polymer, wherein the water to cement ratio of the slurry is 0.4 and the amount of the polymer metered into the aqueous cementitious slurry is between 0.03% to 0.5% by dry weight based on the The dosage of cement and polymer used is calculated through the mortar test, whereby the dosage for the polymer is that which provides the same fluidity as the addition of 14% additional water to the aqueous cementitious slurry, in which the system is programmed to continuously monitor and adjust the slump by introducing the fluidizing chemical addition mixture into the concrete load, and to iteratively repeat the monitoring and adjustment steps during transit and/or upon arrival n the pour/delivery site, wherein the method comprises dosing the mixture by fluidizing chemical addition into the concrete mixing drum containing the hydratable concrete mix during transit and/or upon arrival at the pour/delivery site, and wherein the peak molecular weight of the polycarboxylate ether polymer determined by GPC is below 40,000 atomic mass units AMU. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema para monitoramento contínuo de abaixamento da mistura de concreto hidratável contida no tambor de mistura giratório e para dispensação de quantidades controladas de mistura por adição química fluidizante dentro da mistura de concreto no interior do tambor com base no monitoramento contínuo compreende um sensor selecionado a partir do grupo que consiste em sensor de pressão hidráulico, sensor eletromecânico ou uma combinação dos mesmos.2. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the system for continuous monitoring of the lowering of the hydratable concrete mixture contained in the rotating mixing drum and for dispensing controlled amounts of mixture by fluidizing chemical addition into the mixture of concrete inside the drum based on continuous monitoring comprises a sensor selected from the group consisting of hydraulic pressure sensor, electromechanical sensor or a combination thereof.
BR112016008673-2A 2013-10-18 2014-09-30 METHOD TO ACHIEVE A FAST RESPONSE TIME OF A POLYCARBOXYLATE ETHER POLYMER IN A CONCRETE MIXTURE BR112016008673B1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361892709P 2013-10-18 2013-10-18
US61/892,709 2013-10-18
US201462028518P 2014-07-24 2014-07-24
US62/028,518 2014-07-24
PCT/US2014/058295 WO2015057380A1 (en) 2013-10-18 2014-09-30 Fast response time in slump monitoring systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112016008673A2 BR112016008673A2 (en) 2017-08-01
BR112016008673B1 true BR112016008673B1 (en) 2022-05-03

Family

ID=52828544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112016008673-2A BR112016008673B1 (en) 2013-10-18 2014-09-30 METHOD TO ACHIEVE A FAST RESPONSE TIME OF A POLYCARBOXYLATE ETHER POLYMER IN A CONCRETE MIXTURE

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9789628B2 (en)
EP (1) EP3057749B1 (en)
JP (1) JP6581575B2 (en)
AU (1) AU2014334837B2 (en)
BR (1) BR112016008673B1 (en)
CA (1) CA2927124C (en)
MX (1) MX2016004820A (en)
SG (1) SG11201602848VA (en)
WO (1) WO2015057380A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3126421B1 (en) * 2014-03-31 2021-12-08 Dow Global Technologies LLC Synthetic polymer rheology modifier and water retention agent replacement for cellulose ether in cement compositions
EP3303260B1 (en) * 2015-06-04 2019-09-18 Verifi LLC Method for dosing concrete
US10414067B2 (en) 2016-06-17 2019-09-17 Oshkosh Corporation Concrete drum control, property prediction, and monitoring systems and methods
JP6951431B2 (en) * 2016-09-26 2021-10-20 ベリフアイ・エルエルシー Maximize pre-pour slump of transported concrete
WO2018115192A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Command Alkon Dutch Tech B.V. Methods and systems for handling fresh concrete
US11320415B2 (en) * 2017-02-21 2022-05-03 Verifi Llc Minimizing variation due to construction aggregate moisture probes
IT201700045104A1 (en) * 2017-04-26 2018-10-26 Simem S P A Apparatus and method for the production of fluid concrete
AU2018316229B2 (en) * 2017-08-11 2023-11-23 Gcp Applied Technologies Inc. Grey water measurement
JP7427588B2 (en) * 2018-01-24 2024-02-05 シーカ テクノロジー アクチェンゲゼルシャフト Dispersant to reduce mixing time of mineral binder systems
US11042745B2 (en) 2018-04-23 2021-06-22 Oshkosh Corporation Refuse vehicle control system
US10961155B2 (en) 2018-04-27 2021-03-30 Green Crete Solutions, Llc Quick-setting concrete mixture and method of manufacture
US11331829B2 (en) * 2019-08-01 2022-05-17 Gcp Applied Technologies Inc. Rotated concrete volume determination

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3912239A (en) 1974-12-19 1975-10-14 Rockwell International Corp Apparatus for rotatably driving and supplying water to a mixing drum
EP0056627B1 (en) 1981-01-16 1984-10-03 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd Copolymer and method for manufacture thereof
US4906298A (en) 1984-12-21 1990-03-06 Nippon Zeon Co., Ltd. Hydraulic cement composition
JP2541218B2 (en) 1987-05-15 1996-10-09 日本油脂株式会社 Additive for cement
DE3732231A1 (en) 1987-09-24 1989-04-13 Hudelmaier Ingrid METHOD FOR DETERMINING THE CONSISTENCY OF CONCRETE AND RELATED CONCRETE MIXERS
EP0402563B1 (en) 1989-05-17 1994-08-10 Sika AG, vorm. Kaspar Winkler & Co. Hydrosoluble polymers, process for their preparation and their use as dispersing agents in suspensions of solid materials
AT399340B (en) 1993-02-01 1995-04-25 Chemie Linz Gmbh COPOLYMERS BASED ON MALEINIC ACID DERIVATIVES AND VINYL MONOMERS, THEIR PRODUCTION AND USE
US5393343A (en) 1993-09-29 1995-02-28 W. R. Grace & Co.-Conn. Cement and cement composition having improved rheological properties
AUPN296495A0 (en) 1995-05-15 1995-06-08 Boral Resources (Vic) Pty Limited Concrete mixing
IL114494A0 (en) 1995-07-06 1995-11-27 Te Eni Moshe System and method for controlling concrete production
JP3179022B2 (en) * 1995-07-13 2001-06-25 株式会社エヌエムビー Cement dispersant, method for producing the same, and cement composition using the same
MY114306A (en) * 1995-07-13 2002-09-30 Mbt Holding Ag Cement dispersant method for production thereof and cement composition using dispersant
TW419447B (en) 1996-02-22 2001-01-21 Nippon Catalytic Chem Ind Cement composition
JP4491078B2 (en) 1997-06-25 2010-06-30 ダブリユ・アール・グレイス・アンド・カンパニー・コネテイカツト Additives and methods for optimizing the addition of EO / PO superplasticizers to concrete containing smectite clay-containing aggregates
JP4208984B2 (en) 1997-09-03 2009-01-14 花王株式会社 Concrete admixture
US6227039B1 (en) 1998-01-06 2001-05-08 Moshe Te'eni System and method for controlling concrete production
JP2000327386A (en) 1999-05-14 2000-11-28 Taiheiyo Cement Corp Cement dispersant and hydraulic composition including the same
JP3600100B2 (en) 1999-12-20 2004-12-08 花王株式会社 Concrete admixture
EP1361233B1 (en) * 2000-12-27 2008-12-03 Nippon Shokubai Co., Ltd. Polycarboxylic acid type copolymer, method for producing the same, cement additive and cement composition
US6858074B2 (en) * 2001-11-05 2005-02-22 Construction Research & Technology Gmbh High early-strength cementitious composition
BR0308400A (en) 2002-03-13 2005-01-18 Grace W R & Co Beneficial Water Reducing Compositions
CN1319900C (en) 2003-01-23 2007-06-06 花王株式会社 Additive for water-curable composition
DE10337975A1 (en) * 2003-08-19 2005-04-07 Construction Research & Technology Gmbh Statistical comb polymers, process for their preparation and their use
CA2555628C (en) 2004-02-13 2014-12-02 Rs Solutions, Llc Method and system for calculating and reporting slump in delivery vehicles
WO2006006732A1 (en) 2004-07-15 2006-01-19 Kao Corporation Phosphoric ester polymer
US20060039233A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Construction Research & Technology Gmbh Admixture dispensing method
EP1734062A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-20 KAO CHEMICALS GmbH Concrete and mortar admixture
US20060293417A1 (en) 2005-06-16 2006-12-28 Kao Corporation Hydraulic composition dispersant
DE602006018484D1 (en) 2005-09-05 2011-01-05 Kao Corp PROCESS FOR PREPARING PHOSPHATE POLYMER
ES2281267B1 (en) 2005-11-28 2008-09-01 Eugenio Bonilla Benegas SYSTEM OF MONITORING OF THE KNEE OF CONGLOMERATES.
JP2008133176A (en) * 2006-10-23 2008-06-12 Nippon Shokubai Co Ltd Cement admixture
JP2008105867A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Nippon Shokubai Co Ltd Cement admixture
US8020431B2 (en) 2007-06-19 2011-09-20 Verifi, LLC Method and system for calculating and reporting slump in delivery vehicles
US8989905B2 (en) 2007-06-19 2015-03-24 Verifi Llc Method and system for calculating and reporting slump in delivery vehicles
EP2269059B1 (en) * 2008-04-07 2015-01-07 W.R. Grace & Co.-Conn. Method for monitoring thixotropy in concrete mixing drum
EP2296854B1 (en) 2008-05-28 2017-04-26 GCP Applied Technologies Inc. Concrete slump measurement control system
US8519029B2 (en) * 2008-06-16 2013-08-27 Construction Research & Technology Gmbh Copolymer admixture system for workability retention of cementitious compositions
FR2939128B1 (en) * 2008-12-03 2010-11-12 Coatex Sas USE OF A COMBINATION OF COMBINED POLYMERS AS AN AGENT ENHANCING THE HANDLING OF AQUEOUS FORMULATION BASED ON HYDRAULIC BINDERS.
WO2010110814A1 (en) 2009-03-27 2010-09-30 Gr 2008 Llc Slump flow monitoring
EP2411803B1 (en) 2009-03-27 2017-05-03 Verifi LLC Mixer waveform analysis for monitoring and controlling concrete
EP3076155B1 (en) 2009-10-07 2017-12-06 Command Alkon Dutch Tech B.V. Probe for obtaining rheological property value
US8311678B2 (en) * 2010-06-23 2012-11-13 Verifi Llc Method for adjusting concrete rheology based upon nominal dose-response profile
US8058377B1 (en) 2010-06-24 2011-11-15 W. R. Grace & Co.-Conn. Phosphate-containing polycarboxylate polymer dispersants
US8821630B2 (en) * 2011-05-06 2014-09-02 W. R. Grace & Co.-Conn. Carboxylated-carboxylic polyglycerol compositions for use in cementitious compositions
BR112014014186B1 (en) 2011-12-12 2020-07-07 Verifi Llc method for monitoring and adjusting the slump and air content in a cement mix and mixing device
CN103145360B (en) * 2013-03-01 2015-06-24 江苏苏博特新材料股份有限公司 Viscosity modifier for high or ultrahigh-strength concrete

Also Published As

Publication number Publication date
US20160250775A1 (en) 2016-09-01
JP2016539022A (en) 2016-12-15
US9789628B2 (en) 2017-10-17
BR112016008673A2 (en) 2017-08-01
MX2016004820A (en) 2016-11-11
AU2014334837A1 (en) 2016-06-02
EP3057749B1 (en) 2021-05-05
EP3057749A1 (en) 2016-08-24
EP3057749A4 (en) 2017-06-28
CA2927124C (en) 2022-05-31
WO2015057380A1 (en) 2015-04-23
SG11201602848VA (en) 2016-05-30
AU2014334837B2 (en) 2017-10-05
JP6581575B2 (en) 2019-09-25
CA2927124A1 (en) 2015-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112016008673B1 (en) METHOD TO ACHIEVE A FAST RESPONSE TIME OF A POLYCARBOXYLATE ETHER POLYMER IN A CONCRETE MIXTURE
Lavergne et al. Effect of nano-silica particles on the hydration, the rheology and the strength development of a blended cement paste
Haruna et al. Time-and temperature-dependent rheological properties of cemented paste backfill that contains superplasticizer
Roshani et al. Rheological properties of cemented paste backfill with nano-silica: Link to curing temperature
ES2711314T3 (en) Method of preparing a hardening accelerator composition containing plasticizer
Leemann et al. The effect of viscosity modifying agents on mortar and concrete
ES2654628T3 (en) Additive for hydraulic setting compositions
TW527332B (en) Composition and method to prepare a concrete composition
Khayat et al. Effect of w/cm and high-range water-reducing admixture on formwork pressure and thixotropy of self-consolidating concrete
JP4740785B2 (en) Polymer cement grout material composition and grout material
CN104718172A (en) Hardening accelerator composition
JP5333430B2 (en) Polymer cement grout material composition and grout material
JP2007509028A (en) Dense mortar based on a two-component ettringite binder comprising at least one poly (alkylene oxide) comb polymer and at least one structural organic resin
Assaad et al. Formwork pressure of self-consolidating concrete made with various binder types and contents
JP6122647B2 (en) Liquid quick setting agent, cement composition using the same, and spraying method
TWI778211B (en) High-strength grouting material composition, high-strength grouting mortar using the same, and manufacturing method of high-strength grouting mortar
Paiva et al. Correlation between mortar and concrete behavior using rheological analysis
JP4146719B2 (en) Building materials
Ilg et al. Effect of non-ionic auxiliary dispersants on the rheological properties of mortars and concretes of low water-to-cement ratio
Zuo et al. A multi-scale approach for assessing the robustness of cement-based materials from a yield stress perspective
BR112019007640B1 (en) Process for placing a high flow concrete in a placing zone, concrete structure formed by said process and mix composition
Diawara Parametric study of self-consolidating concrete
JP5175759B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP2014118338A (en) Liquid quick setting agent and its manufacturing method, cement composition and spraying method using the same
JP2012171807A (en) High strength paste composition

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 30/09/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.